WO2016063500A1 - 光学デバイス、光学デバイス制御装置及び光学デバイスの製造方法 - Google Patents

光学デバイス、光学デバイス制御装置及び光学デバイスの製造方法 Download PDF

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裕子 鈴鹿
太田 益幸
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an optical device, an optical device control apparatus, and a method of manufacturing an optical device. More particularly, the present invention relates to an optical device whose optical state can be changed by electricity, an optical device control apparatus for controlling the optical device, and a method of manufacturing the optical device.
  • Patent Document 1 includes an electrolyte layer containing an electrochromic material containing silver between a pair of transparent electrodes, and a pair of transparent electrodes sandwiching the electrolyte layer, wherein one of the pair of transparent electrodes is nano-order
  • corrugated surface is disclosed.
  • the light control element of Patent Document 1 can form a mirror state by application of a voltage.
  • Patent Document 1 Although the light control element of Patent Document 1 can form a mirror state, it does not change the traveling direction of light in a desired direction.
  • An object of the present disclosure is to provide an optical device capable of performing light distribution, an optical device control apparatus, and a method of manufacturing the optical device.
  • One aspect of the optical device of the present disclosure is a first electrode having light transmittance, and a second electrode electrically coupled to the first electrode and having light transmittance, the first electrode, and the second electrode.
  • a refractive index adjusting layer whose refractive index can be adjusted in an arbitrary wavelength range from the visible light region to the near infrared light region, and a film-like which makes the surface of the refractive index adjusting layer uneven.
  • a concavo-convex layer wherein the refractive index adjustment layer can be changed between a transparent state and a state in which incident light is distributed.
  • a controller configured to control a voltage between the electrode and the second electrode.
  • one aspect of a method of manufacturing an optical device is the method of manufacturing the optical device, wherein the first electrode and the resin layer are formed on a first substrate, and after forming the resin layer, The surface of the resin layer is provided with irregularities by printing to form the uneven layer from the resin layer, the second electrode is formed on the second substrate, and the material of the refractive index adjustment layer is the uneven layer. And the second electrode is coated on one of the first electrodes or on the second electrode, and the first electrode and the second electrode are opposed to each other to form the first substrate and the second substrate. Glue.
  • optical device and the optical device control apparatus of the present disclosure it is possible to create the transparent state and the light distribution state by the change of the refractive index of the refractive index adjusting layer. Therefore, an optical device having excellent optical characteristics can be realized.
  • an optical device having excellent optical characteristics can be manufactured.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is sectional drawing which shows typically an example of the optical device which concerns on the modification 1 of embodiment.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example when the optical device according to the embodiment is in a transparent state.
  • FIG. 3B is a diagram showing an example when the optical device according to the embodiment is in a light distribution state.
  • FIG. 3C is a diagram showing an example when the optical device according to the embodiment is in the scattering state.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to a second modification of the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the third modification of the embodiment.
  • FIG. 6A is a view showing a configuration (in the case where the height is random) of a first modified example of the uneven layer of the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 6B is a view showing the configuration (in the case where the pitch is random) of the second modified example of the uneven layer of the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 6C is a view showing the configuration (when the angle is random) of the third modified example of the uneven layer of the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 6D is a diagram showing the configuration (when the depth is random) of the fourth modified example of the uneven layer of the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the fourth modification of the embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the fifth modification of the embodiment.
  • FIG. 9A is a view schematically showing an example of an optical device (in a state without reflectivity) according to the sixth modification of the embodiment.
  • FIG. 9B is a view schematically showing an example of an optical device (in a state of having a reflective property) according to the sixth modification of the embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the seventh modification of the embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the eighth modification of the embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the ninth modification of the embodiment.
  • FIG. 9A is a view schematically showing an example of an optical device (in a state without reflectivity) according to the sixth modification of the embodiment.
  • FIG. 9B is a view schematically showing an example of an optical
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to Variation 10 of the embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to the eleventh modification of the embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to a modified example 12 of the embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to Variation 13 of the embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device according to a modification 14 of the embodiment.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view schematically showing one step in the method of manufacturing the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 18B is a cross-sectional view schematically showing one step in the method of manufacturing the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 18C is a cross-sectional view schematically showing one step in the method of manufacturing the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 18D is a cross-sectional view schematically showing one step in the method of manufacturing the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 18E is a cross-sectional view schematically showing one step in the method of manufacturing the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 18F is a cross-sectional view schematically showing one step in the method of manufacturing the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 19A is a view showing an example of a transparent state of the optical device when the optical device according to the embodiment is applied to a building.
  • FIG. 19B is a diagram showing an example of a light distribution state of the optical device when the optical device according to the embodiment is applied to a building.
  • FIG. 19C is a diagram showing an example of a shielding state of the optical device when the optical device according to the embodiment is applied to a building.
  • FIG. 20A is a view schematically showing an example when the optical device is in the transparent state in the optical device control apparatus using the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 20B is a diagram schematically showing an example when the optical device is in a light distribution state in the optical device control apparatus using the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 20C is a view schematically showing an example when the optical device is in the scattering state in the optical device control apparatus using the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 21 is a view showing another example of the optical device control apparatus using the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram showing still another example of the optical device control apparatus using the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical device 1 which is an example of the optical device according to the embodiment.
  • FIG. 1 shows the layer structure of the optical device 1, and the dimensions and the like of the actual parts of the optical device 1 are not limited to this.
  • the optical device 1 can be formed in a panel shape.
  • the optical device 1 in the present embodiment includes a first electrode 13, a second electrode 14, a refractive index adjustment layer 15, and an uneven layer 16.
  • the first electrode 13 is light transmissive.
  • the second electrode 14 is an electrode electrically paired with the first electrode 13, and similarly to the first electrode 13, has optical transparency.
  • the refractive index adjustment layer 15 is disposed between the first electrode 13 and the second electrode 14, and can adjust the refractive index in any wavelength band from the visible light region to the near infrared region.
  • the refractive index adjustment layer 15 has an adjustable refractive index only in the visible light region of the visible light region and the near infrared region.
  • the uneven layer 16 is in the form of a film by making the surface of the refractive index adjustment layer 15 uneven.
  • the refractive index adjustment layer 15 can be changed to a transparent state and a state of distributing incident light (light distribution state).
  • the optical device 1 can create a transparent state and a light distribution state by the change of the refractive index of the refractive index adjusting layer 15. Therefore, the optical device 1 is excellent in optical characteristics.
  • the transparent state for example, light can be transmitted without changing the traveling direction of incident light.
  • the light distribution state is a state in which the passing light is bent and, for example, the traveling direction of incident light can be changed to transmit light.
  • the optical device 1 further includes a first substrate 11 and a second substrate 12.
  • a stacked structure of the first electrode 13, the concavo-convex layer 16, the refractive index adjustment layer 15, and the second electrode 14 is disposed between the first substrate 11 and the second substrate 12.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 support this stacked structure. Further, the first substrate 11 and the second substrate 12 protect this stacked structure. Further, one of the first substrate 11 and the second substrate 12 can function as a formation substrate for forming a laminated structure, and the other can function as a covering substrate for covering the laminated structure.
  • the first electrode 13, the concavo-convex layer 16, the refractive index adjustment layer 15, and the second electrode 14 are disposed in this order between the first substrate 11 and the second substrate 12. These are arranged in the thickness direction.
  • a laminated structure in which the first substrate 11, the first electrode 13, the concavo-convex layer 16, the refractive index adjustment layer 15, the second electrode 14, and the second substrate 12 are combined is an optical adjuster 10. That is, the optical adjustment body 10 includes the first substrate 11, the first electrode 13, the uneven layer 16, the refractive index adjustment layer 15, the second electrode 14, and the second substrate 12.
  • the optical adjustment body 10 is incorporated into the optical device 1.
  • the optical device 1 of FIG. 1 is configured of the optical adjustment body 10 itself.
  • the “thickness direction” means the direction of the thickness of the optical device 1 unless otherwise noted.
  • the thickness direction is indicated by D1.
  • the thickness direction may be a direction perpendicular to the surface of the first substrate 11.
  • the thickness direction also includes the direction in which the respective members in the optical adjustment body 10 (laminated structure) are stacked. That is, in the thickness direction, the direction from the first electrode 13 to the second electrode 14 and the direction from the second electrode 14 to the first electrode 13 are included.
  • each member of the optical device 1 can be considered to extend in the lateral direction and the direction perpendicular to the paper surface.
  • plane view means that it is viewed along a direction (thickness direction D1) perpendicular to the surface of the first substrate 11 or the second substrate 12.
  • the optical device 1 can transmit light.
  • the optical device 1 is disposed such that the first substrate 11 is located on the outdoor side and the second substrate 12 is located on the indoor side.
  • the optical device 1 may be disposed such that the second substrate 12 is located outdoors and the first substrate 11 is located indoors.
  • the optical device 1 may be attached other than an outer wall.
  • the optical device 1 may be attached to the inner wall or partition or the like, or may be attached as an on-vehicle window.
  • the first substrate 11 is preferably a substrate on the light entering side (light incident side). In addition, it is more advantageous that the uneven layer 16 be present closer to the first substrate 11 than the second substrate 12.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 are configured to be able to apply an electric field to the refractive index adjustment layer 15.
  • One of the first electrode 13 and the second electrode 14 functions as an anode, and the other functions as a cathode.
  • the refractive index adjustment layer 15 changes its refractive index when a voltage is applied by the first electrode 13 and the second electrode 14.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 function as electrodes for driving the optical device 1.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 are layered.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 are made of an electrode material having light transparency, and may be formed of, for example, a transparent conductive layer.
  • a transparent metal oxide, a conductive particle-containing resin, a metal thin film or the like can be used, and as an electrode of the optical device 1, a transparent metal oxide such as ITO or IZO is suitable.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 may be metal-containing transparent layers such as a layer containing silver nanowires or a silver thin film, or a layer in which a transparent metal oxide layer and a metal layer are laminated. It may be Further, the first electrode 13 and the second electrode 14 may be those in which an auxiliary wiring is provided in the transparent conductive layer.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 may have a heat shielding effect. Thereby, the heat insulation of the optical device 1 can be enhanced.
  • At least one of the first electrode 13 and the second electrode 14 contains a metal.
  • a metal By containing a metal, the resistance of the first electrode 13 and the second electrode 14 can be reduced. As a result, the current can easily flow uniformly in the plane of the optical device 1, and the in-plane distribution of optical characteristics can be improved.
  • the light transmission of the first electrode 13 and the second electrode 14 is reduced, so that the metal is contained to an extent that the light transmission of the first electrode 13 and the second electrode 14 is not inhibited. It is good to do.
  • a metal can be included in the first electrode 13 and the second electrode 14 as a metal nanowire, a metal auxiliary wiring, and a metal thin film.
  • Metal nanowires can be dispersed in the transparent conductive layer.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 are formed of a transparent conductive layer including metal nanowires.
  • a metal auxiliary wiring can be provided on the transparent conductive layer in contact with the transparent conductive layer.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 include a transparent conductive layer and an auxiliary wiring.
  • the metal thin film can be provided on the surface of the transparent conductive layer.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 include a transparent conductive layer and a metal thin film. Note that either the first electrode 13 or the second electrode 14 may contain a metal, or both of them may contain a metal. More preferably, both the first electrode 13 and the second electrode 14 contain a metal.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 are configured to be able to electrically connect to a power supply.
  • the optical device 1 may have an electrode pad, an electrical connection portion in which the electrode pad is electrically integrated, and the like to connect to a power supply.
  • the electrical connection may be constituted by a plug or the like. These electrodes can be connected to a power supply via a wire.
  • the power supply may be an external power supply disposed outside the optical device 1 or an internal power supply built in the optical device 1.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 be provided with an electrode connection portion 19 protruding from the uneven layer 16 in a plan view.
  • the electrode connection portion 19 can easily provide electricity to the first electrode 13 and the second electrode 14.
  • the electrode connection portion 19 is a portion that electrically connects the first electrode 13 and the second electrode 14 to the wiring.
  • the electrode connection portion 19 can be easily connected to the wiring. Since the first electrode 13 and the second electrode 14 are substantially extended by the electrode connection portion 19, the extraction of the first electrode 13 and the second electrode 14 is facilitated.
  • the electrode connection 19 is exposed. That is, the electrode connection portion 19 may not be covered by the uneven layer 16, and may not be covered by the refractive index adjustment layer 15.
  • the electrode connection portion 19 of the first electrode 13 is a first electrode connection portion 19a
  • the electrode connection portion 19 of the second electrode 14 is a second electrode connection portion 19b.
  • the optical device 1 of FIG. 1 includes both the first electrode connection portion 19 a of the first electrode 13 and the second electrode connection portion 19 b of the second electrode 14. Therefore, power feeding to the optical device 1 is easy.
  • the first substrate 11 is disposed outside the first electrode 13.
  • the second substrate 12 is disposed outside the second electrode 14.
  • the first substrate 11 is in contact with the first electrode 13
  • the second substrate 12 is in contact with the second electrode 14.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 have optical transparency.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 may be bonded at the end.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 are bonded, for example, by an adhesive.
  • the adhesive is preferably solidified.
  • the adhesive may form a spacer that defines the thickness of the gap between the first substrate 11 and the second substrate 12. Also, this spacer can protect the end of the refractive index adjustment layer 15.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 may be made of the same substrate material or may be made of different substrate materials, but are preferably made of the same substrate material.
  • a substrate material a glass substrate and a resin substrate are exemplified.
  • the material of the glass substrate include soda glass, alkali-free glass, and high refractive index glass.
  • the material of the resin substrate include PET (polyethylene terephthalate) and PEN (polyethylene naphthalate).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the glass substrate has the advantage of high transparency and moisture resistance.
  • the resin substrate has an advantage that scattering at the time of breakage is small.
  • a flexible substrate having flexibility may be used instead of the first substrate 11 and the second substrate 12 and the rigid substrate.
  • the flexible substrate is bendable and excellent in handleability.
  • the flexible substrate can be easily formed of a resin substrate or thin film glass.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 may have the same thickness or different thicknesses. From the viewpoint of reducing the number of materials, the first substrate 11 and the second substrate 12 preferably have the same thickness.
  • the first substrate 11 and the first electrode 13 have a small difference in refractive index in the visible light region.
  • the refractive index difference between the first substrate 11 and the first electrode 13 is preferably 0.2 or less, and more preferably 0.1 or less.
  • the difference in refractive index is small in the visible light region also for the second substrate 12 and the second electrode 14.
  • the refractive index difference between the second substrate 12 and the second electrode 14 is preferably 0.2 or less, and more preferably 0.1 or less.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 may have the same refractive index, and for example, the refractive index difference between the first substrate 11 and the second substrate 12 may be 0.1 or less.
  • the refractive index of the first electrode 13 and the second electrode 14 may be approximately the same.
  • the refractive index difference between the first electrode 13 and the second electrode 14 may be 0.1 or less.
  • the refractive index of the first substrate 11 and the refractive index of the second substrate 12 may be, for example, in the range of 1.3 to 2.0, but is not limited thereto. Further, the refractive index of the first electrode 13 and the refractive index of the second electrode 14 may be, for example, in the range of 1.3 to 2.0, but the present invention is not limited thereto.
  • the concavo-convex layer 16 is disposed between the first electrode 13 and the refractive index adjustment layer 15.
  • the uneven layer 16 is in contact with the first electrode 13.
  • the uneven layer 16 is also in contact with the refractive index adjustment layer 15.
  • the uneven layer 16 is a layer having an uneven surface, and is a film.
  • the term "membrane" refers to an integrally spread sheet. However, the membrane may be divided at an appropriate place.
  • the concavo-convex layer 16 is continuous in a planar manner.
  • the uneven layer 16 has no area divided into at least a predetermined area (for example, in the range of 1 cm ⁇ 1 cm) which can be called a film.
  • the uneven layer 16 may be formed to separate adjacent layers in the thickness direction. In FIG. 1, the uneven layer 16 separates the first electrode 13 and the refractive index adjustment layer 15. The first electrode 13 and the refractive index adjustment layer 15 may not be in contact with each other.
  • the uneven layer 16 may cover the adjacent layer (the first electrode 13 and / or the refractive index adjustment layer 15).
  • the uneven layer 16 has a flat surface on the first electrode 13 side, and has an uneven surface on the refractive index adjusting layer 15 side.
  • the uneven layer 16 has at least one of a plurality of projections and a plurality of recesses, and an uneven surface is formed by the projections and / or the recesses.
  • the uneven surface may have a structure in which a plurality of projections protrude from a flat surface, may have a structure in which a plurality of recesses are recessed from a flat surface, or a plurality of projections The portion and the plurality of concave portions may be spread out to have a structure in which the flat surface is eliminated.
  • the plurality of projections protrude toward the refractive index adjustment layer 15.
  • the plurality of protrusions may be regularly or irregularly arranged.
  • the plurality of convex portions may be periodically arranged.
  • the plurality of convex portions may be arranged at equal intervals.
  • the arrangement of the plurality of protrusions may be random.
  • the plurality of concave portions are recessed toward the first electrode 13 side.
  • the plurality of recesses may be regularly or irregularly arranged.
  • the plurality of recesses may be periodically arranged.
  • the plurality of recesses may be arranged at equal intervals.
  • the arrangement of the plurality of recesses may be random.
  • the optical device 1 When the optical device 1 is installed on a wall or the like as a window, different uneven structures may be disposed on the upper and lower portions so that appropriate light distribution can be performed on the upper and lower portions of the window.
  • the asperities of the asperity layer 16 may be formed such that the light distribution in a specific direction is strong. For example, it is preferable to form asperities so that light incident on the optical device 1 does not spread entirely but travels strongly in a specific oblique direction. Thereby, the intensity of light passing through the optical device 1 can be changed depending on the position. Such a setting is advantageous when utilizing the optical device 1 for a window. Control of the light distribution of light passing through the optical device 1 is made possible by the shape and arrangement of the projections and / or depressions of the uneven layer 16. For example, the shapes of the plurality of projections and the plurality of recesses may be different in the plane, or the ratio of the abundance ratio may be different.
  • the light distribution action by the uneven layer 16 can be evaluated by the following method.
  • Light having a wavelength of 400 nm to 800 nm is incident on the optical device 1 in a direction from the first electrode 13 to the second electrode 14 as incident light, and the direction of light transmitted through the optical device 1 is the second electrode 14 side.
  • the direction of light incident on the optical device 1 may be perpendicular to the optical device 1. Further, since sunlight may be incident not only from the vertical direction but also from the oblique direction with respect to the main surface of the optical device 1, the optical device 1 may be exposed when incident from the oblique direction by the same method. If the transmitted light is strongly transmitted in a specific direction different from the angle of the incident light, it is regarded as a light distribution state.
  • the protrusion dimension (equal to the recess dimension) of the uneven layer 16 is defined as the protrusion height.
  • the protruding height of the uneven layer 16 is, for example, in the range of 100 nm to 100 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • corrugated layer 16 is the length of the thickness direction from the bottom part of a recessed part to the front-end
  • the distance between the convex portion and the other convex portion adjacent to the convex portion is, for example, in the range of 100 nm to 100 ⁇ m, but is not limited thereto. Also, the distance between the recess and the other recess adjacent to the recess is, for example, in the range of 100 nm to 100 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the distance between the convex portion and another convex portion adjacent to the convex portion is defined as the pitch of the concavities and convexities (concave-convex pitch). The pitch of the asperities on the basis of the recess is similarly defined.
  • the concavo-convex layer 16 When the concavo-convex layer 16 is provided with concavities and convexities on the order of micro size, light control is likely to be good.
  • the asperities of the asperity layer 16 may be formed by, for example, an imprint method.
  • the unevenness pitch is smaller than the protrusion height of the unevenness layer 16
  • the production time is difficult in another concavo-convex producing process such as photolithography, which makes production difficult.
  • the unevenness by the imprint method it is possible to easily produce the unevenness having a smaller unevenness pitch than the protrusion height.
  • corrugated pitch can be said to be the average period of an unevenness
  • the uneven layer 16 has light transparency.
  • the uneven layer 16 and the first electrode 13 preferably have a small difference in refractive index.
  • the difference in refractive index between the uneven layer 16 and the first electrode 13 is preferably 0.2 or less, and more preferably 0.1 or less.
  • the refractive index of the uneven layer 16 may be, for example, in the range of 1.3 to 2.0, but is not limited thereto.
  • the uneven corrugated layer 16 has electroconductivity. Thereby, the flow of current between the first electrode 13 and the second electrode 14 can be improved.
  • the uneven layer 16 may be formed of a material used for the first electrode 13. In this case, the first electrode 13 and the concavo-convex layer 16 may be integrated with the same material. However, when the first electrode 13 and the concavo-convex layer 16 are separated, the concavo-convex surface can be easily formed.
  • the unevenness layer 16 is preferably formed of a material that easily forms unevenness. Concavo-convex layer 16 may be formed with a material containing resin, for example.
  • corrugated layer 16 a conductive polymer and conductor containing resin are illustrated.
  • a conductive polymer PEDOT is illustrated.
  • An Ag nanowire is illustrated as a conductor.
  • Ag nanowires may be mixed with a resin such as cellulose or acrylic.
  • the refractive index of the uneven layer 16 can be adjusted by the resin, so the refractive index of the uneven layer 16 can be adjusted by adjusting the first substrate 11 and the second substrate 12 or the refractive index. It becomes easy to make it close to the refractive index of the layer 15. Therefore, the transparency of the optical device 1 is improved.
  • the uneven layer 16 may be formed of an insulating material as long as voltage can be applied.
  • the concavo-convex layer 16 may be formed of a resin or an inorganic layer. Even if the concavo-convex layer 16 is an insulating layer, by increasing the voltage difference between the first electrode 13 and the second electrode 14, a voltage is generated between the first electrode 13 and the second electrode 14. It is possible to apply.
  • the refractive index adjustment layer 15 has an uneven surface.
  • the uneven surface of the refractive index adjustment layer 15 is formed by the uneven surface of the uneven layer 16.
  • the refractive index adjustment layer 15 is in contact with the uneven layer 16.
  • the surface of the refractive index adjustment layer 15 facing the uneven layer 16 is an uneven surface.
  • the concavo-convex surface of the concavo-convex layer 16 may be formed as a mold on the concavo-convex surface of the refractive index adjustment layer 15.
  • the refractive index adjustment layer 15 includes at least one of a plurality of protrusions and a plurality of recesses.
  • the convex portions of the refractive index adjustment layer 15 correspond to the concave portions of the uneven layer 16, and the concave portions of the refractive index adjustment layer 15 correspond to the convex portions of the uneven layer 16.
  • the interface between the refractive index adjustment layer 15 and the uneven layer 16 is an uneven interface.
  • the uneven interface between the refractive index adjustment layer 15 and the uneven layer 16 may have a structure in which light distribution is easily performed.
  • the concavo-convex interface may be composed of a microlens structure, a Fresnel lens structure, a protrusion structure, or the like.
  • the lens shape may have a plurality of divided shapes. Therefore, it is easy to intensify the light in a specific direction like a lens.
  • the concavo-convex interface may have a saw-like cross-sectional shape.
  • the structure of the concavo-convex interface may be a 1 ⁇ 4 sphere lens structure.
  • the uneven interface may be a combination of these structures.
  • corrugated interface may be formed so that light distribution may be carried out to a specific direction similarly to having demonstrated in the uneven
  • the refractive index adjustment layer 15 can be formed of a material whose refractive index changes with power. That is, the refractive index adjustment layer 15 can be formed of a material whose refractive index changes according to the applied voltage. Examples of the material whose refractive index is adjusted include liquid crystal. Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, ferroelectric liquid crystal and the like. In liquid crystal, the refractive index changes because the molecular orientation changes due to the change of the electric field.
  • the refractive index adjustment layer 15 has a large refractive index difference between the refractive index close to the refractive index of the film-like uneven layer 16 and the refractive index of the film-like uneven layer 16 in the visible light region. Preferably it is adjustable.
  • the refractive index adjustment layer 15 can change in two states: a state in which the refractive index is close to the concavo-convex layer 16 and a state in which the refractive index difference from the concavo-convex layer 16 is large.
  • the refractive index of the refractive index adjustment layer 15 is close to that of the concavo-convex layer 16
  • the refractive index difference between the refractive index adjustment layer 15 and the concavo-convex layer 16 is preferably 0.2 or less, and 0.1 or less. Is more preferred.
  • the refractive index difference between the refractive index adjustment layer 15 and the concavo-convex layer 16 preferably exceeds 0.1 and is 0.2 or more Is more preferred.
  • the application of a voltage brings the refractive index closer to the concavo-convex layer 16, and when the voltage is not applied, the refractive index difference with the concavo-convex layer 16 becomes large. If the refractive index difference between the refractive index adjustment layer 15 and the concavo-convex layer 16 is small, it will be in a non-light distribution state (transparent state), and if the refractive index difference between the refractive index adjustment layer 15 and the concavo-convex layer 16 is large, it may be in a light distribution state.
  • the difference in refractive index with the concavo-convex layer 16 becomes large and the light distribution state is obtained by applying a voltage, and when the voltage is not applied, the refractive index approaches the concavo-convex layer 16, It becomes a non-light distribution state (transparent state).
  • the refractive index adjustment layer 15 As a material of the refractive index adjustment layer 15, it is preferable to use a liquid crystal material having refractive index anisotropy.
  • a liquid crystal material having refractive index anisotropy is used for the refractive index adjustment layer 15, when a voltage is applied to vertically align liquid crystal molecules, anisotropy due to polarization of external light hardly occurs. Therefore, the transparency in the transparent state is improved. In order to improve the transparency, it is preferable to make the refractive index of the liquid crystal in vertical alignment close to the refractive index of the uneven layer 16.
  • the refractive index adjustment layer 15 is a preferable embodiment in which the refractive index is smaller than that of the uneven layer 16 in a state where the difference in refractive index with the uneven layer 16 is large. Thereby, the traveling direction of light can be easily changed.
  • the refractive index adjustment layer 15 is an embodiment in which the refractive index is preferably larger than that of the uneven layer 16 in a state where the difference in refractive index with the uneven layer 16 is increased. Thereby, the traveling direction of light can be easily changed.
  • the aspect of the change of the refractive index of the refractive index adjustment layer 15 may be set in accordance with the target light distribution.
  • the refractive index adjustment layer 15 may be supplied with power from an AC power supply or may be supplied with a DC power supply, but preferably is supplied with power from an AC power supply.
  • materials in which the refractive index changes by applying a voltage there are many materials that can not maintain the state at the time of voltage application as time passes from the start of voltage application.
  • With an alternating current power supply voltages can be alternately applied in both directions, and it is possible to apply a voltage substantially continuously by changing the direction of the voltage.
  • the waveform of the alternating current is preferably a rectangular wave. As a result, the amount of voltage to be applied tends to be constant, which makes it possible to stabilize the state in which the refractive index has changed.
  • the alternating current waveform may be a pulse wave.
  • the refractive index adjustment layer 15 is a preferable embodiment in which the state when a voltage is applied is maintained. As a result, a voltage is applied when it is desired to change the refractive index, and a voltage may not be applied when it is not desired to change the refractive index, thereby increasing the power efficiency.
  • the property that the refractive index does not change and is maintained is called hysteresis, but by applying a voltage higher than a predetermined voltage, hysteresis can be exhibited.
  • the time during which the refractive index is maintained is preferably as long as possible, but for example, 10 minutes or more is preferable, 30 minutes or more is more preferable, 1 hour or more is more preferable, 12 hours or more is more preferable, 24 hours or more is more preferable.
  • the property of maintaining the refractive index is also referred to as memory (memory).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1A according to the first modification of the embodiment.
  • the optical device 1 ⁇ / b> A in the present modification differs from the optical device 1 shown in FIG. 1 in the arrangement of the uneven layer 16 and the first electrode 13.
  • the concavo-convex layer 16, the first electrode 13, the refractive index adjustment layer 15, and the second electrode 14 are disposed in this order from the first substrate 11 to the second substrate 12.
  • the first electrode 13 is disposed between the uneven layer 16 and the refractive index adjustment layer 15.
  • the uneven layer 16 is disposed between the first substrate 11 and the first electrode 13.
  • the first electrode 13 has an uneven surface.
  • the first electrode 13 has a shape following the uneven layer 16, and the surface facing the refractive index adjustment layer 15 is an uneven surface.
  • the uneven layer 16 is in the form of a film, and the surface of the refractive index adjustment layer 15 is uneven.
  • asperities are provided to the refractive index adjustment layer 15 via the first electrode 13.
  • the shape of the uneven layer 16 can be the same as that described in FIG. 1, and the above description can be applied.
  • the uneven layer 16 may have at least one of a plurality of projections and a plurality of recesses.
  • the convex portion protrudes to the first electrode 13 side, and the concave portion is recessed to the first substrate 11 side.
  • the interface between the refractive index adjustment layer 15 and the first electrode 13 is an uneven interface.
  • the textured interface may have a structure similar to that described above. A preferable aspect is demonstrated by substituting the name of a layer according to arrangement
  • the uneven layer 16 may or may not have conductivity. Since the first electrode 13 and the refractive index adjustment layer 15 are in contact with each other, power can be supplied even if the uneven layer 16 does not have conductivity. When the uneven layer 16 has conductivity, the conductivity of the first electrode 13 can be assisted.
  • the unevenness layer 16 is preferably formed of a material that easily forms unevenness. Concavo-convex layer 16 may be formed with a material containing resin, for example.
  • An uneven interface is disposed between the first electrode 13 and the uneven layer 16.
  • both surfaces of the first electrode 13 are uneven.
  • the surface of the first electrode 13 facing the refractive index adjustment layer 15 is an uneven surface.
  • the first electrode 13 may be laminated on the surface of the uneven layer 16.
  • the uneven surface of the first electrode 13 is formed by forming the first electrode 13 on the uneven layer 16.
  • the refractive index adjustment layer 15 has an uneven surface.
  • the uneven surface of the refractive index adjustment layer 15 is formed of the uneven surface of the first electrode 13.
  • the refractive index adjustment layer 15 and the first electrode 13 are in contact with each other.
  • the specific aspect of the refractive index adjustment layer 15 may be the same as that described in FIG.
  • the structure in which the concavo-convex layer 16 is in contact with the refractive index adjustment layer 15 as shown in FIG. 1 is defined as a direct concavo-convex formation structure.
  • a structure in which the first electrode 13 is present between the uneven layer 16 and the refractive index adjustment layer 15 as shown in FIG. 2 is defined as an indirect uneven formation structure.
  • the direct asperity formation structure has an advantage that the asperity surface is formed more easily than the indirect asperity formation structure.
  • the asperity layer 16 is required to be configured such that current flows between the first electrode 13 and the second electrode 14.
  • the indirect asperity formation structure has an advantage that it is easier to secure the flow of current between the first electrode 13 and the second electrode 14 than the direct asperity formation structure.
  • the indirect asperity formation structure since the first electrode 13 is separated from the first substrate 11, the structure is unlikely to be affected by the difference in refractive index between the first electrode 13 and the first substrate 11.
  • the optical device 1 having a direct asperity forming structure represented by FIG. 1 will be mainly described, but the following description may be applied to the indirect asperity forming structure as shown in FIG. 2 as appropriate.
  • FIGS. 3A to 3C are diagrams for explaining the optical action of the optical device 1 according to the embodiment.
  • 3A shows an example when the optical device 1 is in the transparent state
  • FIG. 3B shows an example when the optical device 1 is in the light distribution state
  • FIG. 3C shows that the optical device 1 is scattered.
  • An example of the state is shown.
  • the optical device 1 at least the transparent state shown in FIG. 3A and the light distribution state shown in FIG. 3B are switched.
  • FIG. 3A shows the progression of light when the optical device 1 is in the transparent state.
  • light is indicated by arrows.
  • the light can travel in a direction inclined from a direction (the same direction as the thickness direction) perpendicular to the surface of the optical device 1.
  • the optical device 1 is a window, there is a high possibility that light is obliquely applied.
  • the light passing through the transparent optical device 1 goes straight as it is. For example, when light from the outside (external light) strikes the optical device 1, the external light enters the room in the same direction.
  • FIG. 3B shows the progress of light when the optical device 1 is in the light distribution state.
  • light is indicated by arrows.
  • the traveling direction of the light entering the optical device 1 changes in the optical device 1.
  • a change in the light traveling direction may occur at the interface between the uneven layer 16 and the refractive index adjustment layer 15.
  • the traveling direction of light can be changed to a desired direction. Therefore, light distribution in the optical device 1 becomes possible.
  • the light traveling toward the optical device 1 has its traveling direction changed in the return direction (the bouncing direction). Specifically, in FIG. 3B, light traveling obliquely from right to left passes through the optical device 1 and travels obliquely from left to right. As described above, when the light is bent in the return direction, the optical device 1 with further excellent optical characteristics can be obtained.
  • the transparent state (FIG. 3A) of the optical device 1 is generated by matching the refractive index of the refractive index adjusting layer 15 and a layer in contact with the refractive index adjusting layer 15 at the uneven interface.
  • a layer in contact with the refractive index adjustment layer 15 at the uneven interface is defined as an uneven interface adjacent layer.
  • the uneven interface adjacent layer becomes the uneven layer 16 in the case of the direct uneven formation structure.
  • the asperity interface adjacent layer is the first electrode 13.
  • the light distribution state (FIG. 3B) of the optical device 1 is generated by the mismatching of the refractive index between the refractive index adjustment layer 15 and the uneven interface adjacent layer (the uneven layer 16 in FIG. 3B).
  • the difference in refractive index between the concavo-convex interface adjacent layer and the refractive index adjustment layer 15 becomes large, the change in the traveling direction of light tends to occur due to the refractive index difference, and the change in the traveling direction of light at the concavo-convex interface is also added.
  • the direction of travel may change in the direction in which the light is bent. Then, by controlling the difference in refractive index between the uneven interface adjacent layer and the refractive index adjustment layer 15, light can be made to travel in the target direction.
  • FIG. 3B The light distribution state (FIG. 3B) of the optical device 1 is generated by the mismatching of the refractive index between the refractive index adjustment layer 15 and the uneven interface adjacent layer (the uneven layer 16 in FIG. 3B).
  • the traveling direction of light is schematically depicted as being bent in one direction, but the light may travel in a dispersed manner.
  • the light distribution may be such that the light amount in the target direction of the light components is increased. As the amount of light in a specific direction increases, the optical characteristics improve.
  • the optical device 1 is an aspect that is preferably brought into a transparent state by application of a voltage.
  • a voltage By applying a voltage, the orientation of the substance in the refractive index adjustment layer 15 is adjusted, and the difference in refractive index between the uneven interface adjacent layer and the refractive index adjustment layer 15 is reduced, whereby transparency can be exhibited.
  • the optical device 1 may be in a light distribution state when no voltage is applied. Also, the optical state when changing the voltage may be maintained.
  • the property of maintaining the optical state is called hysteresis. This property is also called memory (memory).
  • FIG. 3C shows the optical device 1 in a state of exhibiting light scattering.
  • the refractive index adjusting layer 15 is a preferable embodiment in which the light scattering property can be changed. By changing the light scattering property, it is possible to create an optical state different from the above, so that an optical device 1 having excellent optical characteristics can be obtained.
  • light is scattered by the optical device 1.
  • the light scattering property of the refractive index adjusting layer 15 can be imparted by a change in voltage. For example, by changing the value of the voltage applied to the refractive index adjusting layer 15, the transparent state, the light distribution state, and the scattering state can be switched. When the refractive index of the refractive index adjustment layer 15 changes, scattering of light may occur at the uneven interface.
  • the light scattering property can also be referred to as one of the light distribution, but here, the light distribution means changing the traveling direction of light in a specific direction other than the straight direction, and scattering disperses the light. It means weakening the directionality of light.
  • FIG. 3B schematically shows that the component of the light turning to the right is large, as indicated by the arrows.
  • FIG. 3C schematically shows that the light component is dispersed while being bent to the right as a whole, as indicated by the arrows.
  • the optical device 1 When the optical device 1 exerts the scattering state, the light travels while being scattered, so it is possible to suppress the progress of strong light. That is, as shown in FIG. 3A and FIG. 3B, if strong light travels as it is, there is a possibility that glare may occur, but as shown in FIG. 3C, the glare can be reduced by dispersing the light.
  • the optical device 1 In the scattering state, the optical device 1 can be frosted.
  • the provision of the scattering property is advantageous when it is desired to make the other side of the optical device 1 invisible because light scattering may be translucent or opaque. The increase in the scattering property may lower the visibility of the object disposed on the rear side of the optical device 1. If visibility is low, privacy can be protected. In the scattering state, light passes through the optical device 1 while being scattered.
  • the refractive index adjustment layer 15 can exhibit light scattering in a state in which incident light is distributed.
  • the optical device 1 can disperse the light while emitting the light in the direction to be made to travel.
  • Light scattering may reduce glare in the direction in which the light is emitted.
  • the optical axis of the incident light and the optical axis of the emitted light may not be parallel. If the light scattering property is too strong and light is emitted in all directions in the same way, the light distribution property may not be obtained, so the light scattering property may be weakened to such an extent that the light distribution property is exhibited.
  • the haze which is an indicator of light scattering, is preferably between 10% and 60%.
  • light incident on the optical device 1 in the lower left direction is distributed by the optical device 1, and further scattered while traveling in the lower right direction as a whole.
  • FIG. 3C shows a state in which light distribution and scattering are compatible.
  • the light scattering property can also be formed by methods other than the electric field. If it becomes possible to impart light scattering properties by methods other than electric fields, it becomes easier to control light distribution and scattering independently, and it may become possible to increase optical variations.
  • light scattering can be imparted to the refractive index adjusting layer 15 by introducing air bubbles into the refractive index adjusting layer 15.
  • the surface of the bubble is an interface that causes light scattering.
  • Bubbles can be generated by the injection of gas. Examples of the gas include air, nitrogen, helium and argon. An inert gas is preferred as the gas. In order to switch the presence or absence of light scattering, it is preferable that the bubbles be capable of disappearing.
  • the refractive index adjustment layer 15 is a fluid layer, and the bubbles are continuously injected into this layer, whereby the refractive index adjustment layer 15 containing air bubbles can be obtained.
  • the bubbles may disappear after moving in the refractive index adjusting layer 15, but since bubbles are newly given, air bubbles are present in the refractive index adjusting layer 15 as a whole.
  • Air bubbles can be generated, for example, by a pump. Then, by stopping the formation of the air bubbles, the air bubbles in the refractive index adjustment layer 15 disappear, the light scattering property disappears, and the scattering state disappears.
  • the adjustment of the refractive index can be done by setting the electric field taking into account the air bubbles.
  • the provision of the light scattering property by the formation of air bubbles may complicate the apparatus configuration. Therefore, it is preferable that the light scattering property is changed by the electric field.
  • the optical device 1 may be configured to switch between the transparent state of FIG. 3A and the scattering state of FIG. 3C without having a light distribution specialized in a specific direction as shown in FIG. 3B.
  • the scattering state of FIG. 3C can also be referred to as a type of light distribution, it can be said that the optical device 1 is also capable of changing between the transparent state and the light distribution state in this case.
  • the scattering state of FIG. 3C is generated by the mismatching of the refractive index between the refractive index adjustment layer 15 and the uneven interface adjacent layer (the uneven layer 16 in FIG. 3B).
  • the difference in refractive index between the concavo-convex interface adjacent layer and the refractive index adjustment layer 15 becomes large, the change in the traveling direction of light tends to occur due to the refractive index difference, and the change in the traveling direction of light at the concavo-convex interface is also added. It can change in the light scattering direction. Then, by controlling the difference in refractive index between the uneven interface adjacent layer and the refractive index adjustment layer 15, light scattering is controlled to a target level.
  • the optical device 1 it is preferable that light distribution and transparency be gradually changed. Thereby, since the variation of various optical states can be created, the characteristic of the optical device 1 can be improved.
  • the light distribution can be changed gradually by gradually changing the strength of the voltage value.
  • the change in light distribution may be changed continuously or gradually. If the light distribution can be changed to a weak light distribution and a strong light distribution, the optical characteristics are improved.
  • the light scattering property of the optical device 1 it is preferable that the light scattering property of the optical device 1 gradually changes.
  • Patent Document 2 discloses a scattering type liquid crystal device which switches between a transmission mode and a scattering mode by an electric field.
  • the refractive index of the grating (diffraction grating) and the liquid crystal layer are matched by application of a voltage, and the transition from the scattering mode to the transmission mode is made.
  • This device aims at high contrast and high brightness of the projected image.
  • the grating is formed in a stripe shape or a lattice shape and is not in a film shape. Therefore, in this device, it is difficult for the light distribution to be high.
  • the optical device 1 according to the present disclosure is provided with the film-shaped uneven layer 16, and light passes through the film. Therefore, it is easy to obtain a structure with high light distribution.
  • the optical device 1 of the present disclosure is easy to be enlarged (for example, a size of 100 ⁇ 100 mm or more, and further a size of 500 ⁇ 500 mm or more).
  • the asperities can be manufactured by a method such as imprinting, the optical device 1 can be easily manufactured.
  • the optical device 1 of the present disclosure can be deployed to a window.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1B according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 4 shows an example of the direct asperity formation structure, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • FIG. 4 the preferable aspect of formation of the thickness of the refractive index adjustment layer 15 is shown typically.
  • the refractive index adjustment layer 15 includes a spacer 151.
  • the spacer 151 is larger than the pitch of the unevenness of the unevenness layer 16.
  • the spacer 151 forms the thickness of the refractive index adjustment layer 15.
  • it is required to secure the thickness of the refractive index adjustment layer 15 so that light distribution is favorably performed, but by using the spacer 151, the thickness of the refractive index adjustment layer 15 is easily secured.
  • the number of the spacers 151 is at least one, and more preferably more than one.
  • the refractive index adjustment layer 15 includes a plurality of spacers 151. The plurality of spacers 151 can ensure the thickness of the refractive index adjustment layer 15 more reliably.
  • the spacers 151 larger than the pitch of the unevenness of the unevenness layer 16 are difficult to enter between the unevenness, it is easy to secure the thickness of the refractive index adjustment layer 15.
  • the spacer 151 is larger in size than the uneven pitch. By using the plurality of spacers 151, the thickness of the refractive index adjustment layer 15 can be made more uniform.
  • the spacers 151 are preferably particles.
  • the plurality of particles contained in the material of the refractive index adjustment layer 15 can be the plurality of spacers 151.
  • the particles may include, for example, inorganic particles and organic particles.
  • Inorganic particles include, for example, silica particles.
  • the particles are preferably spherical.
  • the sphere includes not only a perfect sphere but also a shape that can be recognized as a sphere.
  • the particle sizes of the plurality of particles are preferably uniform. When the particle sizes of the plurality of particles are uniform, the thickness of the refractive index adjustment layer 15 is stabilized. For example, if the particle size of particles of 95% or more is within the range of ⁇ 10% of the average particle size, the particle sizes of a plurality of particles can be considered to be uniform.
  • the spacer 151 is in contact with the uneven layer 16 and the second electrode 14.
  • these are relatively moved in the direction in which the concavo-convex layer 16 and the second electrode 14 approach, and the refractive index adjustment layer 15 is provided.
  • the spacer 151 it is possible to prevent the uneven layer 16 and the second electrode 14 from coming closer than the size of the spacer 151. Since the spacer 151 has a size that does not easily get in between the concavities and convexities of the concavo-convex layer 16, the thickness of the refractive index adjustment layer 15 can be secured.
  • the spacer 151 may be in contact with the first electrode 13 and the second electrode 14.
  • the spacer 151 is applicable to any of the above and following embodiments.
  • the refractive index adjustment layer 15 may include a polymer material and a spacer 151.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1C according to the third modification of the embodiment.
  • the preferable aspect of formation of the thickness of the refractive index adjustment layer 15 is shown typically.
  • the uneven layer 16 includes a plurality of pillars 161.
  • the plurality of column portions 161 penetrate the refractive index adjustment layer 15 and contact the second electrode 14.
  • the plurality of pillars 161 form the thickness of the refractive index adjustment layer 15.
  • it is required to secure the thickness of the refractive index adjustment layer 15 so that light distribution is favorably performed.
  • the plurality of column portions 161 are formed by portions in which the protruding portions of the uneven layer 16 further extend and protrude.
  • the plurality of column portions 161 have a cylindrical shape, a prismatic shape, or the like.
  • the plurality of column portions 161 can be formed by forming a part of the uneven layer 16 so as to protrude when the uneven layer 16 is formed.
  • the column portion 161 preferably extends linearly along the thickness direction of the optical device 1C.
  • the tips of the plurality of pillars 161 are in contact with the second electrode 14. That is, the uneven layer 16 is in contact with the second electrode 14.
  • these are relatively moved in the direction in which the concavo-convex layer 16 and the second electrode 14 approach, and the refractive index adjustment layer 15 is provided.
  • the uneven layer 16 and the second electrode 14 can be made to be closer than the lengths of the plurality of column portions 161.
  • the plurality of pillars 161 can receive the second electrode 14.
  • the refractive index adjustment layer 15 may be disposed around the plurality of columns 161.
  • the plurality of pillars 161 are disposed inside the refractive index adjustment layer 15.
  • the plurality of pillars 161 function as spacers.
  • the tips of the plurality of column portions 161 are preferably aligned in the thickness direction.
  • the strength of the plurality of column portions 161 is increased, and the thickness of the refractive index adjustment layer 15 is easily formed.
  • the thickness of the refractive index adjustment layer 15 can be easily formed even if the above-described spacer is not included in the refractive index adjustment layer 15. Therefore, production of the optical device 1 can be facilitated.
  • the plurality of pillars 161 can be applied to any of the above and following embodiments.
  • the plurality of pillars 161 may penetrate through the refractive index adjustment layer 15 including a polymer material.
  • the plurality of column portions 161 are effective when the uneven layer 16 and the refractive index adjustment layer 15 are in contact with each other.
  • FIGS. 6A to 6D are diagrams showing the configuration of a modification of the uneven layer 16 of the optical device 1 according to the embodiment.
  • 6A shows the configuration of the first modified example of the uneven layer 16 (when the height is random)
  • FIG. 6B shows the configuration of the second modified example of the uneven layer 16 (when the pitch is random)
  • FIG. FIG. 6D is a view showing a configuration of the third modified example (when the angle is random)
  • FIG. 6D is a configuration of the fourth modified example of the uneven layer 16 (when the depth is random).
  • 6A to 6D only the portion of the uneven layer 16 is extracted from the optical device 1 and illustrated.
  • the concavo-convex layer 16 shown in FIGS. 6A to 6D can be applied to any of the forms described above and below.
  • the uneven layer 16 preferably has irregular unevenness.
  • 6A to 6D show the uneven layer 16 having irregular (random) unevenness. That is, the unevenness of the unevenness layer 16 is not regular.
  • the irregular asperity can reduce interference and diffraction, and can suppress that the light becomes too strong in a specific direction or wavelength, and thus can improve the optical characteristics of the optical device 1.
  • the plurality of convex portions 16a and the plurality of concave portions 16b in the concavo-convex layer 16 are schematically shown.
  • the height of the unevenness of the unevenness layer 16 is indicated by “H1”.
  • the height H1 of the unevenness of the unevenness layer 16 is defined as the length in the thickness direction from the flat surface of the unevenness layer 16 to the tip of the portion (convex 16a) protruding from the flat surface.
  • the unevenness pitch of the unevenness layer 16 is indicated by “P1”.
  • the concavo-convex pitch P1 of the concavo-convex layer 16 is defined as the distance in the direction parallel to the thickness direction between the adjacent convex parts 16a. The distance between the adjacent convex portions 16a is determined based on the apex of the convex portions 16a.
  • the angle of the unevenness of the unevenness layer 16 is indicated by “ ⁇ ”.
  • the angle ⁇ of the unevenness of the unevenness layer 16 is defined as the angle between the virtual straight line from the root of the convex portion 16 a to the apex and the flat surface of the unevenness layer 16.
  • the depression depth of the unevenness of the unevenness layer 16 is indicated by D1.
  • the recess depth D1 of the uneven layer 16 is defined as the length in the thickness direction from the tip of the protrusion 16a to the bottom of the recess 16b.
  • the irregular asperity of the asperity layer 16 is formed by one or more of the asperity height H1, the asperity pitch P1, the asperity angle ⁇ , and the asperity recess depth D1 becoming irregular.
  • FIG. 6A shows an example in which the height H1 of the unevenness is random. That is, the heights of the plurality of convex portions 16a are not uniform.
  • the plurality of convex portions 16a have a plurality of heights H1.
  • the positions of the tips of the plurality of convex portions 16 a are uneven in the thickness direction.
  • FIG. 6B shows an example in which the unevenness pitch P1 is random. That is, the distances between the plurality of convex portions 16a are not uniform.
  • the plurality of convex portions 16a are arranged at a plurality of pitches P1.
  • the distance between adjacent ones of the plurality of projections 16a is uneven.
  • FIG. 6C shows an example in which the angle ⁇ of unevenness is random. That is, the projecting angles ⁇ of the plurality of convex portions 16a are not uniform.
  • the plurality of convex portions 16a have a plurality of angles ⁇ .
  • the plurality of protrusions 16a include a gently protruding protrusion 16a and a sharply protruding protrusion 16a.
  • FIG. 6D shows an example in which the depression depth D1 of the unevenness is random. That is, the recess depths D1 of the plurality of recesses 16b are not uniform.
  • the plurality of recesses 16 b have a plurality of depths D1.
  • the recessed positions of the plurality of recesses 16 b are nonuniform.
  • irregularities are observed in one or more selected from the height H1 of the unevenness, the pitch P1 of the unevenness, the angle ⁇ of the unevenness, and the depth D1 of the unevenness.
  • the irregularity be regulated so as not to be biased to a specific convex portion 16a and concave portion 16b.
  • the height H1 of the unevenness, the pitch P1 of the unevenness, the angle ⁇ of the unevenness, and the depth D1 of the unevenness may each be an average value.
  • the height H1 of the unevenness, the pitch P1 of the unevenness, the angle ⁇ of the unevenness, and the depth D1 of the unevenness are defined as random indices.
  • the appearance frequency of the random index of the convex portion 16a and the concave portion 16b is any of uniform distribution, normal distribution, and exponential distribution based on the average value when viewed as a whole. Is preferred. Thereby, the concavo-convex layer 16 is suppressed from providing the optical device 1 with too biased optical characteristics.
  • the uneven layer 16 is provided with a plurality of convex portions 16 a protruding toward the refractive index adjustment layer 15.
  • the convex portion 16a has a tip 16p. It is preferable that the tips 16p of the plurality of convex portions 16a have the same projecting position. That is, it is preferable that the tips 16p of the plurality of convex portions 16a be aligned in the thickness direction. When the projecting positions of the tips 16 p of the plurality of convex portions 16 a are aligned, the thickness of the refractive index adjusting layer 15 tends to be more uniform. For example, when the thickness of the refractive index adjustment layer 15 is formed by the spacer 151 described above (see FIG.
  • the plurality of recesses 16b have the same shape other than the depth D1 of the unevenness.
  • the unevenness can be produced by adjusting the mold using the same mold with respect to the plurality of projections 16a or the recesses 16b. . Therefore, the uneven layer 16 can be easily formed.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1D according to the fourth modification of the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1D according to the fourth modification of the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1D according to the fourth modification of the embodiment.
  • the direct asperity formation structure is shown in FIG. 7, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the refractive index adjustment layer 15 contains a polymer material. Since the refractive index adjustment layer 15 contains a polymer material, scattering of the material of the refractive index adjustment layer 15 and the material of the substrate can be suppressed even if the optical device 1 is broken. Therefore, the security is enhanced. Further, the polymer material can stabilize the change of the refractive index of the refractive index adjustment layer 15. Therefore, the light distribution is stabilized.
  • the refractive index adjusting layer 15 has a polymer structure 17 formed of a polymer material.
  • the polymer structure 17 may be formed of a crosslinked structure of polymer chains.
  • the polymer structure 17 may be formed by entanglement of polymers.
  • the polymer structure 17 may have a reticulated structure.
  • the arrangement of the liquid crystal between the polymer structures 17 makes it possible to adjust the refractive index.
  • the polymer can impart light scattering properties to the refractive index adjustment layer 15.
  • the refractive index adjustment layer 15 containing a polymer material As a material of the refractive index adjustment layer 15 containing a polymer material, it is preferable to use a polymer dispersed liquid crystal.
  • the polymer dispersed liquid crystal since the liquid crystal is held by the polymer material, the stable refractive index adjusting layer 15 can be formed.
  • the polymer dispersed liquid crystal is called PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal).
  • a polymer network liquid crystal may be used as a material of the refractive index adjustment layer 15 containing a polymer material.
  • the polymer network type liquid crystal is called PNLC (Polymer Network Liquid Crystal).
  • the polymer dispersed liquid crystal and the polymer network liquid crystal may be composed of a resin part and a liquid crystal part.
  • the resin portion is formed of a polymer material.
  • the resin portion preferably has light transparency.
  • the refractive index adjustment layer 15 in which the refractive index changes can be formed.
  • the resin portion may be formed of a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like.
  • the liquid crystal portion is a portion where the liquid crystal structure is changed by an electric field. A nematic liquid crystal or the like is used for the liquid crystal portion. It is preferable that the polymer dispersed liquid crystal and the polymer network liquid crystal have a structure in which the liquid crystal part is present in the form of dots in the resin part.
  • the resin part may have a sea, and the liquid crystal part may have an island-island structure.
  • the liquid crystal portion in the resin portion is irregularly connected in a mesh shape.
  • the polymer dispersed liquid crystal and the polymer network liquid crystal have a structure in which the resin portion exists in a dot shape in the liquid crystal portion, or the resin portion is irregularly connected in a mesh shape in the liquid crystal portion It is also good.
  • the refractive index adjustment layer 15 contains a polymer material
  • the retention of the refractive index adjustment layer 15 is enhanced.
  • the material is less likely to flow. Thereby, the refractive index adjusting layer 15 can maintain a high refractive index adjusted state.
  • the polymeric material may form the polymer structure 17 in the refractive index adjusting layer 15, as described above.
  • the polymer structure 17 has a plurality of reaching points 17 a that reach the surface of the refractive index adjustment layer 15 on the uneven layer 16 side.
  • the average distance between the plurality of arrival points 17 a is preferably larger than the average unevenness pitch of the unevenness layer 16.
  • the plurality of arrival points 17 a are contact points with the uneven layer 16.
  • the concavo-convex layer 16 may include a plurality of convex portions and a plurality of concave portions, but when the polymeric material enters the concave portions, a substance other than the polymeric material (for example, liquid crystal) hardly enters the concave portions.
  • the refractive index adjustment effect may be weakened.
  • the average distance between the plurality of reaching points 17a is larger than the average concavo-convex pitch of the concavo-convex layer 16
  • the polymer material is less likely to enter the concave part, and thus the refractive index adjustment effect of the refractive index adjustment layer 15 is easily exhibited. Become.
  • the liquid crystal is easy to control the refractive index, and the presence of the liquid crystal in the vicinity of the uneven layer 16 is advantageous for light distribution. Therefore, when the average distance between the plurality of arrival points 17a is larger than the average concavo-convex pitch of the concavo-convex layer 16, the light distribution effect of the optical device 1 is improved.
  • the average distance between the plurality of arrival points 17a and the average asperity pitch of the asperity layer 16 can be measured by analysis of the cross section of the optical device 1D.
  • the cut surface can be observed by cutting in the thickness direction.
  • the network-like polymer structure 17 formed of the polymer can be observed.
  • the arrival point 17a is also observed. Then, the distance between two adjacent arrival points 17a among the plurality of arrival points 17a is measured, and the measurement of this distance is performed over the plurality of arrival points 17a to obtain the average of the measured distances.
  • the average of the distances thus obtained is the average distance between the plurality of arrival points 17a.
  • the shape of the unevenness of the unevenness layer 16 including the plurality of projections can be observed from the above-described cut surface.
  • the distance of the position of the tip of two convex parts which adjoins among a plurality of convex parts is measured, measurement of this distance is performed with a plurality of all convex parts, and the average of the measured distance is calculated.
  • the average of the distances thus determined is the average distance between the plurality of convex portions, that is, the average unevenness pitch of the unevenness layer 16.
  • corrugated layer 16 may be calculated
  • the refractive index adjustment layer 15 has a high polymer content in the direction away from the uneven layer 16. In this case, the amount of the polymer material decreases near the uneven layer 16, and the polymer material does not easily enter the recess of the uneven layer 16. When the polymer material does not easily enter the recess, the refractive index adjustment effect of the refractive index adjustment layer 15 is likely to be exhibited. It is preferable that the content of the polymer material in the refractive index adjustment layer 15 gradually increases in the direction from the first electrode 13 to the second electrode 14. The content of the polymeric material may increase continuously or may increase stepwise. When the content of the polymer material changes continuously, the concentration of the polymer in the refractive index adjustment layer 15 may change in a gradation manner.
  • the polymeric material may be dense near the second electrode 14 with the polymeric structure 17 and sparse near the relief layer 16. Gradually increasing the content of the polymer material is defined as polymer content gradation.
  • the optical device 1 having the refractive index adjusting layer 15 having the polymer content gradation becomes a structure in which the polymer structure 17 is gradually made denser as it approaches the second electrode 14 from the vicinity of the uneven layer 16 in FIG. 7 .
  • the polymer content gradation may be formed by adjustment of ultraviolet irradiation (light irradiation) when curing an ultraviolet curable resin (also referred to as a photopolymerizable resin).
  • the refractive index adjustment layer 15 contains an ultraviolet curable resin.
  • the portion in which the progress of the curing of the ultraviolet light progresses may have a high content of the polymer material.
  • low energy ultraviolet rays are first irradiated to condense the liquid crystal in the vicinity of the uneven layer 16, and then high energy ultraviolet rays are irradiated to cure the resin.
  • a third method is to cure the resin by irradiating ultraviolet rays from both the first electrode 13 side and the second electrode 14 side.
  • low energy ultraviolet rays are first irradiated to condense liquid crystal in the vicinity of the uneven layer 16, and then high energy ultraviolet rays from both the first electrode 13 side and the second electrode 14 side. And curing the resin.
  • the concavo-convex structure of the concavo-convex layer 16 is a structure in which ultraviolet rays are easily reflected or refracted, and ultraviolet rays are irradiated so as to pass through the concavo-convex layer 16. Curing a part of the adjustment layer 15 may be mentioned.
  • a seventh method involves heating to a temperature at which the polymer material and the liquid crystal separate from each other and irradiating ultraviolet light.
  • the above method is effective not only for forming the polymer content gradation but also for forming the refractive index adjusting layer 15 having the polymer-containing portion 15A and the polymer non-containing portion 15B described below.
  • the refractive index adjustment layer 15 may include a spacer.
  • an adhesive portion may be provided on the outer periphery of the refractive index adjustment layer 15.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1E according to the fifth modification of the embodiment.
  • FIG. 8 shows an example of the direct asperity formation structure, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the refractive index adjustment layer 15 contains a polymer material, as in the optical device 1D shown in FIG.
  • the refractive index adjusting layer 15 has a polymer structure 17 formed of a polymer material.
  • the refractive index adjustment layer 15 does not contain the polymer material, and the polymer non-containing portion 15B contains the polymer material and the polymer containing portion 15A. And have.
  • the non-polymer-containing portion 15B is formed at a position closer to the uneven layer 16 than the polymer-containing portion 15A. There is no polymer material in the non-polymer-containing portion 15B.
  • a polymer material is present in the polymer-containing portion 15A.
  • the polymer material is localized on the second electrode 14 side in the refractive index adjustment layer 15.
  • the polymer material is not in contact with the uneven layer 16. There is no polymer material in the vicinity of the uneven layer 16.
  • the non-polymer-containing portion 15 ⁇ / b> B can prevent the polymer material from being in contact with the uneven layer 16. Therefore, the polymer material is less likely to enter the concave portion of the uneven layer 16.
  • the refractive index adjustment layer 15 may include a polymer material and a liquid crystal.
  • the polymer-containing portion 15A may be a portion including a polymer material and a liquid crystal.
  • the non-polymer-containing portion 15B may be a portion which does not contain a polymer material and contains liquid crystal. Due to the presence of the non-polymer-containing portion 15B, the concave portion of the uneven layer 16 is easily filled with the liquid crystal.
  • the content of the polymer material increases in the direction away from the uneven layer 16.
  • the change of the content of the polymeric material is at least two steps.
  • the boundary between the polymer-containing portion 15A and the non-polymer-containing portion 15B is indicated by a broken line.
  • the non-polymer-containing portion 15B is disposed closer to the uneven layer 16, and the polymer-containing portion 15A is disposed farther from the uneven layer 16.
  • the non-polymer-containing portion 15B and the uneven layer 16 are in contact with each other.
  • the polymer-containing portion 15A and the uneven layer 16 do not contact with each other.
  • the non-polymer-containing portion 15B has an uneven surface.
  • the polymer-containing portion 15A can be layered.
  • the non-polymer-containing portion 15B can also be layered.
  • the boundary between the polymer-containing portion 15A and the non-polymer-containing portion 15B may be clear or vague.
  • the substance other than the polymer material of the polymer-containing portion 15A may be a substance contained in the polymer non-containing portion 15B.
  • the polymer-containing portion 15A is preferably formed by adding a polymer material to the material of the non-polymer-containing portion 15B.
  • the refractive index adjustment layer 15 can be easily formed if the polymer-containing portion 15A and the non-polymer-containing portion 15B are the same material except for the polymer material.
  • a substance may go back and forth between the polymer-containing portion 15A and the polymer non-containing portion 15B.
  • the liquid crystal of the polymer-containing portion 15A and the liquid crystal of the non-polymer-containing portion 15B may be mixed.
  • the polymer material used for the refractive index adjustment layer 15 can impart scattering properties.
  • light scattering may be imparted by the polymer-containing portion 15A.
  • the degree of scattering may vary.
  • the polymer-containing unit 15A can function as a light scattering layer.
  • the non-polymer-containing portion 15B may be formed to a thickness such that the polymer-containing portion 15A does not contact the uneven layer 16.
  • the thickness of the non-polymer-containing portion 15B may be, for example, 400 nm or more. When the thickness of the non-polymer-containing portion 15B is equal to or greater than the wavelength of visible light, the refractive index adjustment effect is improved.
  • the thickness of the non-polymer-containing portion 15B is defined as the distance from the tip of the convex portion of the uneven layer 16 to the interface between the polymer-containing portion 15A and the non-polymer-containing portion 15B.
  • the refractive index adjustment layer 15 as shown in FIG. 8 may be formed by sequentially laminating the material of the non-polymer-containing portion 15B and the material of the polymer-containing portion 15A, or the refractive index adjustment including the polymer material
  • the material of the layer 15 may be laminated on the concavo-convex layer 16 or the second electrode 14, and the polymer material may be unevenly distributed on the second electrode 14 side.
  • the polymer-containing portion 15A and the non-polymer-containing portion 15B are formed separately by uneven distribution of the polymer material.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams schematically showing an example of the master device 1F according to the sixth modification of the embodiment.
  • FIG. 9A and 9B are diagrams schematically showing an example of the master device 1F according to the sixth modification of the embodiment.
  • FIG. 9A and 9B are diagrams schematically showing an example of the master device 1F according to the sixth modification of the embodiment.
  • FIG. 9A and 9B are diagrams schematically showing an example of the master device 1F according to the sixth modification of the embodiment.
  • corrugated formation structure is shown in FIG. 9A and 9B, the following description is applicable also to an indirect uneven
  • the refractive index adjustment layer 15 can be changed to the state of having opacity in the visible light region.
  • Opaque means light impervious or hard to pass.
  • a state with opacity is defined as an opaque state.
  • 9A and 9B show an example of the refractive index adjusting layer 15 forming the opaque state.
  • the opaque state is formed by the reflective state.
  • 9A shows a state without reflectivity
  • FIG. 9B shows a state with reflectivity.
  • the refractive index adjustment layer 15 contains a reflective film forming component 18.
  • the reflective film forming component 18 is schematically illustrated.
  • the reflective film forming component 18 include metal ions.
  • Ag can be blended in the refractive index adjustment layer 15 as silver nitrate.
  • the reflective film forming component 18 may be metal particles.
  • the reflective film forming component 18 is dissolved or dispersed in the refractive index adjusting layer 15.
  • the refractive index adjustment layer 15 has a polymer structure 17.
  • the reflective film forming component 18 is present in the interstices of the polymer structure 17.
  • the reflective film forming component 18 may not form a reflective state alone. Therefore, in FIG. 9A, the optical device 1F is transparent.
  • the optical device 1F has a reflective film 18M.
  • the reflective film 18M is disposed between the first electrode 13 and the refractive index adjustment layer 15.
  • the reflective film 18M is formed along the uneven interface. Irregularities are formed on the reflective film 18M.
  • the reflective film 18M can be formed by depositing the reflective film forming component 18 shown in FIG. 9A on the surface of the electrode. For example, when a voltage is applied between the first electrode 13 and the second electrode 14, metal ions can be deposited on the electrode surface according to the same principle as electrodeposition.
  • the reflective film 18M thus formed reflects light without transmitting light. Therefore, the optical device 1 changes to a state having opacity. Further, in the state of FIG.
  • the reflective film 18M when a voltage reverse to that for forming the reflective film 18M is applied, the reflective film 18M is dissolved or dispersed in the refractive index adjustment layer 15. Therefore, it returns to the state which does not have the reflective property of FIG. 9A.
  • the optical device 1F the reversibly transparent state and the opaque state can be changed.
  • the reflective film 18M When the reflective film 18M is formed, light is not transmitted. Therefore, thermal insulation can be exhibited.
  • the reflective film 18M has a function of reflecting light.
  • the formation of the reflective film 18M can improve the optical characteristics.
  • the reflective film 18M can be easily formed by metal deposition.
  • the reflective film 18M may be formed on the flat surface of the refractive index adjustment layer 15.
  • An opaque film having no reflectivity may be formed instead of the reflective film 18M. In that case, the reflective film forming component 18 may be replaced with an opaque film forming component.
  • the optical device 1F it is also possible to change the transparent state, the light distribution state, and the scattering state by adjusting the refractive index in the state of FIG. 9A (a state without reflectivity).
  • the changes in transparency and reflectivity can be controlled independently of light distribution and scattering.
  • the refractive index adjustment layer 15 whose light distribution property and scattering property change due to alternating current is used. In this case, an alternating voltage is periodically applied.
  • the change from the reflective film forming component 18 to the reflective film 18M and the reverse change thereof are generally performed by applying a direct current voltage for a time longer than the period of alternating current by direct current.
  • the change between the reflection film forming component 18 and the reflection film 18M can not follow the periodic change of the AC voltage, and is hardly performed depending on the AC voltage. Therefore, when an alternating current voltage is applied after applying a direct current voltage from the state of FIG. 9A to the state of FIG. 9B, the refractive index is adjusted in the state of FIG. It is possible to change the state. Further, after applying a direct current voltage from the state of FIG. 9B to the state of FIG. 9A and then applying an alternating voltage, the refractive index is adjusted in the state of FIG. It is possible to change the state.
  • FIG. 10 is a view schematically showing an example of an optical device 1G according to the seventh modification of the embodiment.
  • FIG. 10 shows an example of the direct asperity formation structure, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the optical device 1G is provided with a transparency variable unit 20 capable of changing the state of transparency and the state of opacity.
  • the first electrode 13 is disposed between the transparency variable unit 20 and the refractive index adjustment layer 15.
  • the transparency variable part 20 is formed of a layer capable of changing the transparency.
  • the transparency variable unit 20 is disposed between the pair of substrates.
  • the third substrate 21 is disposed outside the first substrate 11, and the transparency variable unit 20 is disposed between the first substrate 11 and the third substrate 21.
  • the third substrate 21 may be formed of the same material as the first substrate 11.
  • the third substrate 21 faces the first substrate 11.
  • the transparency variable unit 20 is supported by the first substrate 11 and the third substrate 21.
  • a laminate of the first substrate 11, the transparency variable unit 20, and the third substrate 21 is defined as a transparency variable body.
  • the transparency variable body and the optical adjustment body 10 share the substrate (the first substrate 11), even if the transparency variable body and the optical adjustment body 10 do not share the substrate. Good.
  • the components in the refractive index adjustment layer 15 do not form opacity as in FIGS. 9A and 9B, but may be opaque separately from the optical adjustment body 10. The part is provided. Therefore, there is an advantage that the design of the optical device becomes easy.
  • the transparency of the transparency variable unit 20 is preferably changed by an electric field.
  • the change in transparency may be a two-step change between the transparent state and the opaque state, but it is more preferable to gradually change from the transparent to the opaque state. Thereby, the optical properties can be enhanced.
  • the gradual change from the transparent to the opaque state may be gradual or continuous. It is possible to change the transparency by the strength of the electric field.
  • the transparency variable unit 20 includes, for example, a structure in which a layer whose transparency is changed is disposed between a pair of electrodes. Thereby, the transparency can be easily changed. Layers of varying transparency are defined as transparency variable layers.
  • the electrode of the transparency variable unit 20 can be formed of the same material as the first electrode 13 and the second electrode 14 described above. The electrodes of the transparency variable unit 20 may be electrically insulated from the first electrode 13 and the second electrode 14 in order to drive the transparency variable unit 20 independently.
  • the change to transparency of transparency variable part 20 may be performed by becoming high light reflectivity, and may be performed by becoming high light absorbency.
  • the transparency variable part 20 becomes opaque, the heat shielding property is improved. From the viewpoint of enhancing the heat shielding property, it is preferable that the light reflectivity be high.
  • the transparency variable unit 20 preferably has a memory property. Thereby, power efficiency can be improved.
  • a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, an electrochromic etc. are mentioned, for example.
  • the cholesteric liquid crystal is, for example, a nematic liquid crystal having a helical structure.
  • Cholesteric liquid crystals are, for example, chiral nematic liquid crystals.
  • the orientation direction of the molecular axis changes continuously in space, and a macroscopic helical structure is produced. Therefore, it is possible to reflect light corresponding to the period of the spiral.
  • electrochromic it is possible to utilize the color change phenomenon of the substance by the electrochemical reversible reaction (electrolytic redox reaction) by voltage application, and it is possible to control between light reflectivity and light transparency.
  • the material capable of changing the light absorbability include a liquid crystal containing tungsten oxide and a dichroic dye.
  • the transparency variable unit 20 is provided on the first substrate 11.
  • the transparency variable unit 20 may be provided on the second substrate 12. However, in order to efficiently suppress the entry of external light, the transparency variable unit 20 is preferably provided on the outside of the first substrate 11.
  • FIG. 11 is a view schematically showing an example of an optical device 1H according to a modified example 8 of the embodiment.
  • FIG. 11 is a view schematically showing an example of an optical device 1H according to a modified example 8 of the embodiment.
  • an example of the direct asperity formation structure is shown in FIG. 11, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the optical device 1H further includes a light emitter 30.
  • the light emitter 30 emits light by the supply of power.
  • the light emitter 30 allows the optical device 1H to emit light. Therefore, optical characteristics can be improved.
  • the light emission of the optical device 1H is applicable to illumination, back light, signage, and the like.
  • the light emitter 30 is layered.
  • a transparent planar light emitter can be used as the light emitter 30.
  • the light emitter 30 may be formed using a light emitting diode (LED), an organic electroluminescent device (OLED) or the like.
  • LED light emitting diode
  • OLED organic electroluminescent device
  • planar light emission is easy.
  • planar light emission can usually be easily obtained by using a light guide plate.
  • the light emitter 30 may have a pair of electrodes and a light emitting layer that emits light by the supply of power from the electrodes.
  • the light emitter 30 is light transmissive.
  • the light emitter 30 is disposed between the pair of substrates.
  • An additional substrate 31 is disposed outside the second substrate 12.
  • the additional substrate 31 is an added substrate.
  • the light emitter 30 is disposed between the second substrate 12 and the additional substrate 31.
  • the additional substrate 31 may be formed of the same material as the second substrate 12.
  • the additional substrate 31 faces the second substrate 12.
  • the light emitting body 30 is supported by the second substrate 12 and the additional substrate 31.
  • a laminate of the second substrate 12, the light emitter 30 and the additional substrate 31 is defined as a light emitting element.
  • the light emitting element and the optical adjustment body 10 share the substrate (the second substrate 12), but the light emitting element and the optical adjustment body 10 may not have the substrate in common.
  • the light emitter 30 can be turned on and off independently of the optical adjustment body 10. Therefore, it becomes possible to create various optical states, and the optical properties are improved.
  • the optical device 1H includes the transparency variable unit 20.
  • the transparency variable unit 20 is capable of changing between the reflection state and the transparent state.
  • the transparency variable unit 20 is in the reflection state, the light from the light emitter 30 can be reflected, and more light can be emitted. The light leaves the additional substrate 31.
  • the light emitter 30 is provided on the second substrate 12.
  • the light emitter 30 may be provided on the third substrate 21.
  • the light emitter 30 may be disposed between the transparency variable unit 20 and the optical adjustment body 10. However, in order to obtain light emission to the outside on the second substrate 12 side, it is preferable that the light emitter 30 be disposed outside the second substrate 12.
  • the optical device 1H in this modification shown in FIG. 11 although what added the light-emitting body 30 to the optical device 1G which has the transparency variable part 20 shown in FIG. 10 was shown, the optical device 1H is transparency variable. It is not necessary to have the part 20.
  • FIG. 12 is a view schematically showing an example of an optical device 1I according to the ninth modification of the embodiment.
  • FIG. 12 shows an example of the direct asperity formation structure, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • an optical device 1I includes a light emitter 30.
  • the light from the light emitter 30 is guided through the refractive index adjustment layer 15.
  • the light emitter 30 emits light by the supply of power. As described above, when the refractive index adjustment layer 15 is guided, light emission can be efficiently obtained.
  • the light emitter 30 allows the optical device 1I to emit light. Therefore, optical characteristics can be improved.
  • the light emission of the optical device 1I is applicable to illumination, back light, signage, and the like.
  • the light from the light emitters 30 is indicated by arrows.
  • the light emitter 30 can be configured by a light emitting diode (LED) or the like.
  • a plurality of light emitters 30 may be provided.
  • the light emitter 30 may be point-like light emission or linear light emission.
  • the light from the light emitter 30 enters the refractive index adjustment layer 15 from the side.
  • the light emitter 30 may be disposed to the side of the refractive index adjustment layer 15.
  • the refractive index adjustment layer 15 has the same function as a so-called light guide plate.
  • the light from the light emitter 30 spreads in a plane in the refractive index adjustment layer 15.
  • the planarized light is emitted mainly from the optical device 1I through the second substrate 12.
  • the light emitters 30 may be capable of being independently turned on and off.
  • the refractive index adjustment layer 15 includes a polymer material, light may be scattered to facilitate light guiding, or glare may be suppressed.
  • the light emitter 30 is an LED, light emission can be easily obtained.
  • the refractive index adjustment layer 15 may be in a scattering state when the light emitter 30 emits light. By being in the scattering state, the light guiding property is improved. In addition, since the scattered light can be emitted, uniform light emission can be obtained.
  • the transparency variable unit 20 may not be provided, but the transparency variable unit 20 is preferably provided. By providing the transparency variable portion 20, the heat shielding property can be enhanced. Furthermore, it is preferable that the transparency variable part 20 be changeable to a reflective state. When the transparency variable unit 20 is in the reflection state, the light from the light emitter 30 can be reflected and emitted from the optical device 1I, and the light emission efficiency can be improved.
  • FIG. 13 is a view schematically showing an example of an optical device 1J according to the modified example 10 of the embodiment.
  • an example of the direct asperity formation structure is shown in FIG. 13, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the optical device 1J shown in FIG. 13 shows a modification based on the optical device 1D shown in FIG. 7, but the following description is also applicable to a modification based on another example.
  • the following description is also applicable to an embodiment in which the refractive index adjustment layer 15 does not contain a polymer material.
  • the optical device 1J at least one of the first electrode 13 and the second electrode 14 is divided into a plurality.
  • an electric field can be partially applied, and the optical states can be made different in the plane.
  • two portions of a highly transparent portion and a highly light-distributing portion can be provided, or two portions of a transparent portion and an opaque portion can be provided. Thereby, the optical properties are improved.
  • a plurality of areas with different optical states can be formed in the optical device 1J.
  • FIG. 13 shows an example in which the first electrode 13 is divided into a plurality.
  • the division of the first electrode 13 may be divided in an appropriate pattern in the substrate surface.
  • the first electrode 13 can be divided into two, and in FIG. 13, the first electrode 13 is divided into a first portion 13A and a second portion 13B.
  • the optical device 1J is used as a window, the upper and lower portions can be divided into two, so that the upper portion can transmit light and the lower portion can not pass light. At this time, for example, while brightening the room, it is possible to darken the position where people are present.
  • the first electrode 13 may be divided into three or more. As the number of divisions of the first electrode 13 increases, the number of areas having different optical states may increase. However, in order to facilitate production, the smaller the number of divisions, the better. For example, it may be 8 or less. Areas with different optical states can be identified by the user when viewed in plan.
  • a portion in which the first electrode 13 is divided into a plurality of portions is defined as an electrode divided portion 25.
  • At least one of the first electrode 13 and the second electrode 14 may have a plurality of electrode divisions 25.
  • the plurality of electrode divided portions 25 are formed by dividing the first electrode 13 and the second electrode 14.
  • the plurality of electrode segments 25 can be supplied with different powers.
  • the first portion 13 ⁇ / b> A and the second portion 13 ⁇ / b> B of the first electrode 13 are the electrode division portions 25.
  • different power may be supplied to the first part 13A and the second part 13B.
  • the refractive index and the scattering property can be changed in the plane, and the in-plane distribution is generated in the optical characteristics. Therefore, the control range of the refractive index and the scattering property can be expanded, and the control range of the angle of incident light can also be expanded.
  • an optical device 1J with excellent optical characteristics can be obtained.
  • FIG. 14 is a view schematically showing an example of an optical device 1K according to the modified example 11 of the embodiment.
  • FIG. 14 shows an example of the direct asperity formation structure, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the optical device 1K shown in FIG. 14 shows a modification based on the optical device 1J shown in FIG. 13, but the following description can also be applied to a modification based on other examples.
  • the optical device 1K further includes a first glass panel 41 and a second glass panel 42.
  • a sealed space 43 is provided between the first glass panel 41 and the second glass panel 42.
  • the optical adjustment body 10 including the first electrode 13, the refractive index adjustment layer 15, and the second electrode 14 is disposed in the closed space 43.
  • the first glass panel 41, the second glass panel 42, and the sealed space 43 constitute a glass panel unit 40.
  • the glass panel unit 40 functions as a so-called multilayer glass.
  • the optical adjustment body 10 is present in the glass panel unit 40 (double layer glass).
  • the optical device 1K includes a glass panel unit 40.
  • the optical device 1K is configured of a glass panel unit 40 in which the optical adjustment body 10 is incorporated.
  • the heat insulation can be enhanced. Therefore, an optical device 1K effective as a building material (including a window) can be obtained. Moreover, the glass panel unit 40 can protect the optical device 1K, and can improve mechanical strength. Therefore, it is possible to obtain an optical device 1K which is less likely to be destroyed.
  • the sealed space 43 may be a vacuum or may be filled with a gas.
  • the enclosed space 43 is preferably vacuum or filled with an inert gas.
  • the closed space 43 be filled with a vacuum or a gas having a high heat insulating property. Examples of the gas include, but are not limited to, Ar gas, nitrogen gas, and dry air.
  • the sealed space 43 is preferably sealed and shielded from the outside.
  • the seal wall 44 is disposed between the first glass panel 41 and the second glass panel 42.
  • the seal wall 44 is a part of the glass panel unit 40.
  • the seal wall 44 is disposed at the edge of the first glass panel 41 and the second glass panel 42.
  • the seal wall 44 bonds the first glass panel 41 and the second glass panel 42.
  • the sealing wall 44 may surround the sealed space 43.
  • the seal wall 44 seals the first glass panel 41 and the second glass panel 42 to form a sealed space 43.
  • the seal wall 44 may be formed of glass, metal such as aluminum, resin, or the like.
  • the seal wall 44 defines the distance between the first glass panel 41 and the second glass panel 42.
  • the thickness (height) of the seal wall 44 should be larger than the thickness of the optical adjustment body 10. Thus, the optical adjustment body 10 can be easily accommodated in the enclosed space 43.
  • the seal wall 44 preferably includes a spacer.
  • a spacer By including a spacer in the seal wall 44, the distance between the first glass panel 41 and the second glass panel 42 can be easily secured.
  • the spacer is, for example, an inorganic material.
  • the spacer may be a particle or a wire. The sealing property is improved by using the spacer.
  • a wire 50 for supplying power to drive the optical device 1K is illustrated.
  • the wiring 50 is divided into a first wiring 51 electrically connected to the first electrode 13 and a second wiring 52 electrically connected to the second electrode 14.
  • the optical state of the optical device 1K can be changed.
  • the power variable portion such as the transparency variable unit 20 and the light emitter 30
  • the corresponding wiring may be added.
  • the wiring 50 may be provided also in a form other than FIG.
  • FIG. 15 is a view schematically showing an example of an optical device 1L according to a modified example 12 of the embodiment.
  • an example of the direct asperity formation structure is shown in FIG. 15, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the optical device 1L shown in FIG. 15 shows a modification based on the optical device 1J shown in FIG. 14, the following description can also be applied to a modification based on an example of another figure. .
  • the optical device 1L shown in FIG. 15 includes the first glass panel 41 and the second glass panel 42 as in the optical device 1K shown in FIG.
  • a sealed space 43 is provided between the first glass panel 41 and the second glass panel 42.
  • the optical adjustment body 10 including the first electrode 13, the refractive index adjustment layer 15, and the second electrode 14 is disposed in the closed space 43.
  • the first glass panel 41, the second glass panel 42, and the sealed space 43 constitute a glass panel unit 40.
  • the glass panel unit 40 functions as a so-called multilayer glass.
  • An optical device 1L illustrated in FIG. 15 includes a transparency variable unit 20 capable of changing between the state of transparency and the state of opacity.
  • the transparency variable part 20 may have variable reflectivity or variable absorbency.
  • the optical adjustment body 10 is supported by the second glass panel 42.
  • the transparency variable unit 20 is disposed in the sealed space 43.
  • the transparency variable unit 20 is supported by the first glass panel 41.
  • the transparency variable unit 20 is similar to that described above. By providing the transparency variable unit 20, it is possible to easily change the transparent state and the opaque state, and it is possible to improve the optical characteristics.
  • the optical device 1L shown in FIG. 15 has the advantage of being easy to manufacture.
  • the transparency variable unit 20 is disposed between the third substrate 21 and the fourth substrate 22.
  • the material of the fourth substrate 22 may be the same as that of the third substrate 21.
  • the third substrate 21 and the fourth substrate 22 may be formed of the same material as the first substrate 11.
  • the third substrate 21 and the first glass panel 41 are in contact with each other. By bonding the third substrate 21 to the first glass panel 41, the first glass panel 41 supports the transparency variable unit 20 through the third substrate 21.
  • the transparency variable unit 20 is connected to at least two wires 50 (third wire 53 and fourth wire 54). By supplying power through the third wiring 53 and the fourth wiring 54, the transparency of the transparency variable unit 20 can be changed.
  • the third substrate 21 and the fourth substrate 22 are substrates of the transparency variable unit 20.
  • the optical adjustment body 10 is supported by the second glass panel 42.
  • the second glass panel 42 and the second substrate 12 are in contact with each other.
  • the second substrate 12 is bonded to the second glass panel 42.
  • the optical device 1 of FIG. 15 is applicable to a window and has excellent optical characteristics.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1M according to a modification 13 of the embodiment.
  • FIG. 16 shows an example of the direct asperity formation structure, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the optical device 1M shown in FIG. 16 shows a modification based on the optical device 1L shown in FIG. 15, the following description can also be applied to a modification based on an example of another figure. .
  • the first glass panel 41 is a substrate of the transparency variable unit 20.
  • the first glass panel 41 functions as the third substrate 21.
  • the optical device 1M shown in FIG. 16 has fewer parts as compared to the optical device 1L shown in FIG. 15, and the productivity can be improved.
  • the optical device 1M shown in FIG. 16 is applicable to the window and has excellent optical characteristics.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical device 1N according to a modification 14 of the embodiment.
  • an example of the direct asperity formation structure is shown in FIG. 17, the following description is also applicable to the indirect asperity formation structure (see FIG. 2).
  • the optical device 1N shown in FIG. 17 shows a modification based on the optical device 1L shown in FIG. 15, the following description can also be applied to a modification based on an example of another figure. .
  • the second glass panel 42 is the second substrate 12. That is, the second glass panel 42 functions as the second substrate 12. Further, the optical device 1N shown in FIG. 17 has fewer parts as compared to the optical device 1L shown in FIG. 15, and the productivity can be improved. Furthermore, the optical device 1N shown in FIG. 17 is applicable to the window and has excellent optical characteristics.
  • An optical device 1 in which the first glass panel 41 is the third substrate 21 and the second glass panel 42 is the second substrate 12 may be mentioned as a further modification of FIGS. 16 and 17. In this case, the number of parts can be further reduced, which may be advantageous in manufacturing.
  • a structure for enabling stable power supply can be formed.
  • a structure in which power is supplied from the wiring 50 through a material with good conductivity to the electrode connection portion 19 is preferable.
  • the in-plane uniformity of the optical properties is improved, and the voltage loss is suppressed.
  • the seal wall 44 includes a spacer the wiring 50 preferably passes between the spacer and the glass panel. In this case, the number of members of the wiring structure can be reduced.
  • the seal wall 44 includes a spacer, it is preferable that the spacer be provided with a through hole, and the wiring 50 pass through the through hole. In this case, the sealing performance is improved.
  • FIGS. 18A to 18F are cross-sectional views schematically showing steps in the method for manufacturing the optical device 1 according to the embodiment.
  • the method of manufacturing the optical device 1 shown in FIG. 1 is taken as an example, but the present invention can be applied to other modified examples.
  • FIGS. 18A to 18F mainly describe the configuration in the case where the refractive index adjustment layer 15 contains a polymer material.
  • the step of forming the first electrode 13 and the resin layer 160 In the method of manufacturing the optical device 1, the step of forming the first electrode 13 and the resin layer 160, the step of forming the uneven layer 16 from the resin layer 160, the step of forming the second electrode 14, and the refractive index adjustment layer 15 And the step of adhering the first substrate 11 and the second substrate 12.
  • the first electrode 13 and the resin layer 160 In the step of forming the first electrode 13 and the resin layer 160, the first electrode 13 and the resin layer 160 are formed on the first substrate 11.
  • the step of forming the concavo-convex layer 16 after the resin layer 160 is formed, concavities and convexities are given to the surface of the resin layer by imprint, and the concavo-convex layer 16 is formed from the resin layer 160.
  • the second electrode 14 In the step of forming the second electrode 14, the second electrode 14 is formed on the second substrate 12.
  • the material of the refractive index adjustment layer 15 is applied on one of the concavo-convex layer 16 and the first electrode 13 or on the second electrode 14.
  • the first electrode 13 and the second electrode 14 are opposed to each other, and the first substrate 11 and the second substrate 12 are bonded.
  • the optical device 1 is efficiently manufactured.
  • the first substrate 11 is prepared.
  • the first electrode 13 is formed on the first substrate 11.
  • the first electrode connection 19 a may be formed simultaneously with the first electrode 13.
  • the resin layer 160 is formed on the first electrode 13.
  • the resin layer 160 is formed, for example, by applying a material of the resin layer 160.
  • the resin material constituting the resin layer 160 may contain either or both of an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin.
  • the resin layer 160 is preferably formed of a conductive material.
  • the resin layer 160 is provided with asperities.
  • the application of the unevenness can be performed by imprinting. Imprinting can form fine unevenness precisely.
  • asperities may be formed on the resin layer 160 by transferring nano-sized asperities.
  • the resin layer 160 is provided with asperities and changes to the asperity layer 16. For example, when the resin layer 160 is cured in a state in which the uncured resin layer 160 is pressed with a concavo-convex mold, the asperity is transferred.
  • the material of the refractive index adjustment layer 15 is applied on the concavo-convex layer 16.
  • the material of the refractive index adjustment layer 15 may include a polymer material or a low molecule (for example, a monomer) that forms the polymer material.
  • the refractive index adjustment layer 15 may include an ultraviolet curable resin and a liquid crystal. Then, as shown in FIG. 18F, the first substrate 11 and the second substrate 12 are bonded. The second substrate 12 is prepared in advance. Similar to FIG. 18B, the second electrode 14 is formed on the second substrate 12. The second electrode connection portion 19 b may be formed simultaneously with the second electrode 14. The first substrate 11 and the second substrate 12 may be bonded by an adhesive. At this time, the first electrode 13 and the second electrode 14 are disposed to face each other. The refractive index adjustment layer 15 is disposed between the first electrode 13 and the second electrode 14. The refractive index adjustment layer 15 may include a spacer (see FIG. 4).
  • the refractive index adjustment layer 15 contains an ultraviolet-curable resin
  • ultraviolet rays are finally irradiated to cure the ultraviolet-curable resin in the refractive index adjustment layer 15 to form a polymer structure 17 of a polymer (see FIG. 7).
  • the irradiation of the ultraviolet light may be performed before bonding the first substrate 11 and the second substrate 12.
  • the optical device 1 is manufactured by the above.
  • the method of manufacturing the optical device 1 shown in FIGS. 18A-18F can be modified as follows. 18A to 18C, the first electrode 13 and the resin layer 160 are formed in this order on the first substrate 11. However, the resin layer 160 is formed on the first substrate 11, and the resin layer 160 is uneven. After the resin layer 160 is applied to become the uneven layer 16, the first electrode 13 may be formed on the uneven layer 16. In this case, an optical device 1A having an indirect asperity forming structure as shown in FIG. 2 can be formed. Further, in the case of the indirect asperity formation structure, after forming the resin layer 160 and the first electrode 13 on the first substrate 11, the asperity structure is collectively formed on both the resin layer 160 and the first electrode 13 by imprinting.
  • the material of the refractive index adjustment layer 15 may be applied on the first electrode 13. Further, in FIGS. 18A to 18F, the material of the refractive index adjustment layer 15 is applied on the uneven layer 16, but the material of the refractive index adjustment layer 15 may be applied on the second electrode.
  • the material of the refractive index adjustment layer 15 has a gap between the first electrode 13 and the second electrode 14 to bond the first substrate 11 and the second substrate 12, and the refractive index adjustment layer 15 is formed in this gap.
  • the method of injecting the material can also be arranged.
  • the optical device 1 manufactured in FIGS. 18A to 18F is the optical adjustment body 10 itself.
  • the optical device 1 including the other optical parts (the transparency variable part 20, the light emitter 30) can be formed.
  • Other optical parts may be overlapped with the optical adjustment body 10 in the thickness direction.
  • an optical device configured of the glass panel unit 40 can be formed (see, for example, FIG. 15).
  • the optical adjustment body 10 may be disposed between the first glass panel 41 and the second glass panel 42, and these two glass panels may be bonded.
  • FIG. 19A to 19C show application examples of the optical device 1 described above.
  • FIG. 19A is a view showing an example of the optical state of the optical device when the optical device 1 according to the embodiment is applied to a building 100
  • FIG. 19A is a transparent state
  • FIG. 19B is a light distribution state
  • FIG. It shows the state.
  • 19A to 19C show an example in which the optical device 1 is attached to the wall 110 of the building 100.
  • the wall 110 is, for example, an outer wall.
  • the building 100 has a ceiling 120, and the ceiling 120 is provided with a lighting fixture 200.
  • the interior of the building 100 is defined as the interior 130.
  • the optical device 1 functions as a window.
  • the optical device 1 in the state where the optical device 1 has transparency, external light enters the room 130 through the optical device 1.
  • the ambient light is usually sunlight.
  • the optical device 1 has an optical state similar to a so-called glass window.
  • the room 130 is brightened by the light entering, but when the depth of the room 130 is wide, the entire room 130 is unlikely to be bright. Therefore, in a building having a glass window, the lighting fixture 200 is often turned on even during the daytime, and the room 130 is often brightened.
  • the optical device 1 is in a state of light distribution.
  • the optical device 1 changes the traveling direction of light and distributes the light, so that light in a direction that easily reaches the back of the room 130 can be generated or increased.
  • the light has been changed in the direction towards the ceiling 120.
  • the light traveling obliquely downward passes through the optical device 1 and becomes the light traveling obliquely upward.
  • the main component of light is light which is distributed and bent. Then, when light is distributed as shown in FIG.
  • the lighting fixture 200 can be turned off, the amount of power consumption in the lighting fixture 200 can be reduced, and energy saving can be achieved.
  • the optical device 1 is in a state of having a shielding property.
  • the light is reflected by the optical device 1 and becomes difficult to reach the room 130.
  • heat insulation can be provided.
  • the heat insulation property is enhanced, the heating and cooling efficiency is enhanced, so energy saving can be achieved.
  • FIG. 19C by reflecting a part of light and a part of the light so as to transmit a part of the light, it is possible to adjust the amount of light reaching the room 130. .
  • the outdoor light is dazzling, it is effective to adjust the amount of light entering the room 130.
  • the optical device 1 is made to be impervious to light by increasing its reflectivity, an object on the other side is less likely to be visible through the optical device 1, and the optical device 1 may have a curtain function.
  • the optical device 1 can also be in the form of ground glass by exhibiting the light scattering property. In that case, it is also possible to switch the object arranged behind the optical device 1 between a clearly visible transparent state, a slightly visible scattered state and an entirely invisible opaque state.
  • the optical device When the optical device is configured such that the first electrode 13 and the second electrode 14 can be divided to have a plurality of areas with different optical states as shown in FIGS. You can control how the light comes into. For example, control can be performed such that light passes well on the upper side of the window (optical device 1) and less on the lower side of the window. Therefore, an optical device with high optical characteristics can be obtained. Also, when the optical device has the light emitter 30, it can function as a lighting device. An optical device having a window and illumination can be provided. It is also possible to use the optical device 1 as a screen by utilizing the scattering property of the optical device 1 to enhance the contrast. An image can be projected onto the optical device 1 in combination with an apparatus for emitting an image such as a projector or a projector.
  • FIG. 20A to 20C schematically show an example of an optical device control apparatus 3 using the optical device 2 as an example of the optical device according to the embodiment, and FIG. 20A shows the optical device 2 in a transparent state.
  • FIG. 20B shows when the optical device 2 is in the light distribution state
  • FIG. 20C shows when the optical device 2 is in the scattering state.
  • the optical device 2 provided with a control unit for controlling the voltage between them is the same as the optical device 1 shown in FIG. 1, the first electrode 13, the second electrode 14, the refractive index adjustment layer 15, and the uneven layer 16 And have.
  • the optical device 2 further includes a first substrate 11 and a second substrate 12.
  • the refractive index adjusting layer 15 is different between the optical device 1 shown in FIG. 1 and the optical device 2 shown in FIGS. 20A to 20C. Specifically, in the optical device 1 shown in FIG. 1, the refractive index adjustment layer 15 has an adjustable refractive index only in the visible light region among the region visible light region and the near infrared region, but FIG. In the optical device 2 shown in FIG. 20C, the refractive index adjustment layer 15 is capable of adjusting the refractive index only in the near infrared region of the visible light region and the near infrared region. That is, the optical device 2 functions as a near infrared control device that controls the direction of the incident near infrared light.
  • the refractive index adjustment layer 15 has transparency to near infrared light.
  • the refractive index adjustment layer 15 can be adjusted to a refractive index close to the refractive index of the concavo-convex layer 16 and a refractive index where the refractive index difference between the refractive index of the concavo-convex layer 16 is large. is there.
  • the first electrode 13, the second electrode 14, and the concavo-convex layer 16 also have transparency to near-infrared light.
  • the near infrared region is, for example, a region of wavelengths of 780 nm to 2500 nm.
  • the refractive index adjusting layer 15 changes in refractive index when voltage is applied or no voltage is applied, and the transparent state, light distribution state, It becomes any state of the scattering state. Thereby, the optical device 2 can be switched to any one of the transparent state, the light distribution state, and the scattering state.
  • FIG. 20A shows the progress of light (near infrared light) when the optical device 2 is in the transparent state.
  • the light can travel in a direction inclined from a direction perpendicular to the surface of the optical device 1 (the same direction as the thickness direction).
  • FIG. 20B shows the progress of light (near infrared light) when the optical device 2 is in the light distribution state.
  • the light entering the optical device 2 changes its traveling direction in the optical device 2.
  • the light traveling toward the optical device 2 has its traveling direction changed in the returning direction (the bouncing direction).
  • FIG. 20C shows the state of light (near infrared light) when the optical device 2 is in the scattering state.
  • the light incident on the optical device 2 travels while being scattered, so that the progress of strong light can be suppressed.
  • the refractive index adjusting material of the refractive index adjusting layer 15 in the optical device 2 preferably includes a liquid crystal material.
  • the refractive index of the refractive index adjustment layer 15 can be easily changed by controlling the voltage to be applied, so that the state of the optical device 2 can be easily switched.
  • the optical device 2 when the optical device 2 is attached as a window of a building, the optical device 2 configured as described above can freely control the heat of solar radiation (infrared rays) due to sunlight incident from the window. Thereby, the indoor temperature of the building can be made comfortable, and the air conditioning cost can be reduced.
  • the solar radiation can be made to enter the back of the indoor space of the building, it is possible to warm the entire room (in particular, the back of the room).
  • the solar radiation heat (infrared ray) when it is controlled so that the solar radiation heat (infrared ray) reaches the entire floor surface of the room, the feet in contact with the floor surface become warm, so that the sensational temperature in the room can be raised.
  • the air conditioning set temperature can be lowered, the air conditioning cost can be lowered.
  • the optical device 2 can be configured as an optical device control device 3. As shown in FIGS. 20A to 20C and FIG. 21, the optical device control apparatus 3 uses, for example, the optical device 2 described above, a detection unit 70 that detects the amount of near infrared light, and the near infrared light amount detected by the detection unit 70. A control unit 90 is provided to control the voltage between the first electrode 13 and the second electrode 14 accordingly.
  • the detection unit 70 is configured by at least one of a first detection unit that detects a near infrared light amount incident on the optical device 2 and a second detection unit that detects a near infrared light amount emitted from the optical device 2.
  • two detection units 70 can be installed outside the building 100 as a first detection unit that detects the amount of near-infrared light incident on the optical device 2. Furthermore, two detection units 70 can be installed in the room 130 of the building 100 as a second detection unit that detects the amount of near-infrared light emitted from the optical device 2.
  • control unit 90 shown in FIGS. 20A to 20C controls the voltage applied to the first electrode 13 and the second electrode 14 according to the amount of near-infrared light detected by the detection unit 70.
  • the states (the transparent state, the light distribution state, and the scattering state) of the optical device 2 can be switched, so that the optimal light amount of the room 130 can be adjusted.
  • the control unit 90 may be operated in conjunction with the indoor heating and cooling equipment and the lighting equipment.
  • one of the outdoor detection units 70 is installed on the top (a roof or the like) of a building. Thereby, the amount of infrared rays from the sun can be accurately detected.
  • the other one of the outdoor detection units 70 is installed in the optical device 2.
  • the detection unit 70 can be installed by simple construction. However, in this case, the detection unit 70 may be installed in a place that is not shaded, such as under an eave. Further, one of the detection units 70 in the room 130 is installed in the optical device 2.
  • the amount of incident infrared radiation can be evaluated including the contamination of the optical device 2 to be a window, so that the amount of infrared radiation in the room 130 can be accurately detected.
  • the detection unit 70 since it is close to the optical device 2, the detection unit 70 can be installed by simple construction.
  • the other one of the detection units 70 in the room 130 is installed on the ceiling 120 of the room 130.
  • the comfortable temperature of the room 130 can be easily controlled.
  • it is preferable that an angle of up to 80 degrees can be accurately taken from the horizontal so that infrared rays from the sun can be easily detected in any of the detection units 70.
  • the optical device control apparatus 3 may further include a battery 60 for supplying power to the first electrode 13 and the second electrode 14 in the optical device 2.
  • the direct current voltage applied to the first electrode 13 and the second electrode 14 can be input by the battery 60.
  • the battery 60 may be either a primary battery or a secondary battery. As the battery 60 is large, it is preferable to use a lithium ion battery.
  • a solar cell may be used as the battery 60, in this case, the optical device 2 can be controlled even when there is no solar radiation by using a rechargeable battery in combination.
  • the optical device control apparatus 3 may further include a display unit 80 that displays the amount of near-infrared light detected by the detection unit 70.
  • a display unit 80 that displays the amount of near-infrared light detected by the detection unit 70.
  • the amount of near infrared rays may be displayed in numerical form, or the amount of near infrared rays may be displayed according to the character mode. It may be displayed by both.
  • the display unit 80 may be provided on a part of the optical device 2 serving as a window, or may be provided separately from the optical device 2.
  • the optical device and the optical device control apparatus have been described above based on the embodiment and the modification, the present disclosure is not limited to the above embodiment and the modification.
  • the embodiment can be obtained by applying various modifications that those skilled in the art can think of to the above embodiment and modifications, and components and functions in the above embodiment and modifications can be arbitrarily made without departing from the spirit of the present invention.
  • a form realized by combining is also included in the present disclosure.

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Abstract

 光学デバイス(1)は、第1電極(13)と、第2電極(14)と、屈折率調整層(15)と、凹凸層(16)とを備えている。第1電極(13)は、光透過性を有する。第2電極(14)は、第1電極(13)と電気的に対となり、光透過性を有する。屈折率調整層(15)は、第1電極(13)と第2電極(14)との間に配置され、可視光領域から近赤外光領域までの任意の波長帯域での屈折率が調整可能である。凹凸層(16)は、屈折率調整層(15)の表面を凹凸にし、膜状である。屈折率調整層(15)は、透明状態と、入射光を配光する状態とが変化可能である。

Description

光学デバイス、光学デバイス制御装置及び光学デバイスの製造方法
 本開示は、光学デバイス、光学デバイス制御装置及び光学デバイスの製造方法に関する。より詳細には、電気により光学的な状態が変化可能な光学デバイス、その光学デバイスを制御するための光学デバイス制御装置、及び、その光学デバイスの製造方法に関する。
 電気を供給することにより、光学的な状態を変化させることができる光学デバイスが提案されている。たとえば、特許文献1には、一対の透明電極の間に銀を含有するエレクトロクロミック材料を含む電解質層と、電解質層を挟持する一対の透明電極とを備え、一対の透明電極の一方にナノオーダーの凹凸を設けた調光素子が開示されている。特許文献1の調光素子は、電圧の印加により鏡面状態を形成することができる。
国際公開第2012/118188号明細書
 上記特許文献1の調光素子は、鏡面状態を形成することが可能ではあるものの、所望の方向に光の進行方向を変化させるものではない。
 本開示の目的は、配光を行うことが可能な光学デバイス、光学デバイス制御装置及び光学デバイスの製造方法を提供することである。
 本開示の光学デバイスの一態様は、光透過性を有する第1電極と、前記第1電極と電気的に対となり、光透過性を有する第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置され、可視光領域から近赤外光領域までの任意の波長帯域での屈折率が調整可能な屈折率調整層と、前記屈折率調整層の表面を凹凸にする膜状の凹凸層と、を備え、前記屈折率調整層は、透明状態と、入射光を配光する状態とが変化可能である。
 また、本開示の光学デバイス制御装置の一態様は、前記屈折率調整層が前記近赤外光領域での屈折率が調整可能である上記光学デバイスと、前記光学デバイスに入射する近赤外線量を検知する第1検知部及び前記光学デバイスから出射する近赤外線量を検知する第2検知部の少なくとも一つと、前記第1検知部又は前記第2検知部で検知した前記近赤外線量により前記第1電極と前記第2電極との間の電圧を制御する制御部とを備える。
 また、本開示の光学デバイスの製造方法の一態様は、上記光学デバイスの製造方法であって、第1基板の上に前記第1電極及び樹脂層を形成し、前記樹脂層の形成後に、インプリントにより前記樹脂層の表面に凹凸を与えて、前記樹脂層から前記凹凸層を形成し、第2基板の上に前記第2電極を形成し、前記屈折率調整層の材料を、前記凹凸層及び前記第1電極のうちの一方の上、又は、前記第2電極の上に塗布し、前記第1電極と前記第2電極とを対向させて、前記第1基板と前記第2基板とを接着する。
 本開示の光学デバイス及び光学デバイス制御装置の一態様によれば、屈折率調整層の屈折率の変化により、透明状態と配光状態とを作り出すことができる。そのため、光学特性に優れる光学デバイスを実現できる。
 本開示の光学デバイスの製造方法の一態様によれば、光学特性に優れた光学デバイスを製造できる。
図1は、実施の形態に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図2は、実施の形態の変形例1に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図3Aは、実施の形態に係る光学デバイスが透明状態であるときの一例を示す図である。 図3Bは、実施の形態に係る光学デバイスが配光状態であるときの一例を示す図である。 図3Cは、実施の形態に係る光学デバイスが散乱状態であるときの一例を示す図である。 図4は、実施の形態の変形例2に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図5は、実施の形態の変形例3に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図6Aは、実施の形態に係る光学デバイスの凹凸層の第1変形例の構成(高さがランダムの場合)を示す図である。 図6Bは、実施の形態に係る光学デバイスの凹凸層の第2変形例の構成(ピッチがランダムの場合)を示す図である。 図6Cは、実施の形態に係る光学デバイスの凹凸層の第3変形例の構成(角度がランダムの場合)を示す図である。 図6Dは、実施の形態に係る光学デバイスの凹凸層の第4変形例の構成(深さがランダムの場合)を示す図である。 図7は、実施の形態の変形例4に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図8は、実施の形態の変形例5に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図9Aは、実施の形態の変形例6に係る光学デバイス(反射性を有さない状態)の一例を模式的に示す図である。 図9Bは、実施の形態の変形例6に係る光学デバイス(反射性を有する状態)の一例を模式的に示す図である。 図10は、実施の形態の変形例7に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図11は、実施の形態の変形例8に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図12は、実施の形態の変形例9に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図13は、実施の形態の変形例10に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図14は、実施の形態の変形例11に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図15は、実施の形態の変形例12に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図16は、実施の形態の変形例13に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図17は、実施の形態の変形例14に係る光学デバイスの一例を模式的に示す断面図である。 図18Aは、実施の形態に係る光学デバイスの製造方法における一工程を模式的に示す断面図である。 図18Bは、実施の形態に係る光学デバイスの製造方法における一工程を模式的に示す断面図である。 図18Cは、実施の形態に係る光学デバイスの製造方法における一工程を模式的に示す断面図である。 図18Dは、実施の形態に係る光学デバイスの製造方法における一工程を模式的に示す断面図である。 図18Eは、実施の形態に係る光学デバイスの製造方法における一工程を模式的に示す断面図である。 図18Fは、実施の形態に係る光学デバイスの製造方法における一工程を模式的に示す断面図である。 図19Aは、実施の形態に係る光学デバイスを建物に適用したときにおける光学デバイスの透明状態の一例を示す図である。 図19Bは、実施の形態に係る光学デバイスを建物に適用したときにおける光学デバイスの配光状態の一例を示す図である。 図19Cは、実施の形態に係る光学デバイスを建物に適用したときにおける光学デバイスの遮蔽状態の一例を示す図である。 図20Aは、実施の形態に係る光学デバイスを用いた光学デバイス制御装置において、光学デバイスが透明状態であるときの一例を模式的に示す図である。 図20Bは、実施の形態に係る光学デバイスを用いた光学デバイス制御装置において、光学デバイスが配光状態であるときの一例を模式的に示す図である。 図20Cは、実施の形態に係る光学デバイスを用いた光学デバイス制御装置において、光学デバイスが散乱状態であるときの一例を模式的に示す図である。 図21は、実施の形態に係る光学デバイスを用いた光学デバイス制御装置の他の一例を示す図である。 図22は、実施の形態に係る光学デバイスを用いた光学デバイス制御装置のさらに他の一例を示す図である。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ(工程)、ステップ(工程)の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
 図1は、実施の形態に係る光学デバイスの一例である光学デバイス1を模式的に示す断面図である。図1は、光学デバイス1の層構造を示しており、実際の光学デバイス1の各部の寸法等は、これに限定されない。光学デバイス1は、パネル状に形成され得る。
 図1に示すように、本実施の形態における光学デバイス1は、第1電極13と、第2電極14と、屈折率調整層15と、凹凸層16とを備えている。
 第1電極13は、光透過性を有する。第2電極14は、第1電極13と電気的に対となる電極であって、第1電極13と同様に、光透過性を有する。屈折率調整層15は、第1電極13と第2電極14との間に配置され、可視光領域から近赤外領域までの任意の波長帯域での屈折率が調整可能である。図1における光学デバイス1では、屈折率調整層15は、可視光領域及び近赤外領域のうち可視光領域のみでの屈折率が調整可能としている。凹凸層16は、屈折率調整層15の表面を凹凸にし、膜状である。屈折率調整層15は、透明状態と、入射光を配光する状態(配光状態)とに変化することが可能である。光学デバイス1は、屈折率調整層15の屈折率の変化により、透明状態と配光状態とを作り出すことができる。そのため、光学デバイス1は、光学特性に優れる。なお、透明状態とは、たとえば、入射光の進行方向を変化させずに光を透過させることができる状態である。また、配光状態とは、通過する光が曲がる状態であって、たとえば、入射光の進行方向を変化させて光を透過させることができる状態である。
 光学デバイス1は、第1基板11と第2基板12とをさらに備えている。第1基板11と第2基板12との間には、第1電極13、凹凸層16、屈折率調整層15及び第2電極14の積層構造が配置される。第1基板11と第2基板12とは、この積層構造を支持する。また、第1基板11と第2基板12とは、この積層構造を保護する。また、第1基板11と第2基板12とは、一方が積層構造を形成するための形成基板として機能し、他方が積層構造を被覆するための被覆基板として機能し得る。
 図1の光学デバイス1では、第1基板11と第2基板12との間に、第1電極13、凹凸層16、屈折率調整層15及び第2電極14がこの順で配置されている。これらは、厚み方向に並んでいる。第1基板11、第1電極13、凹凸層16、屈折率調整層15、第2電極14、及び第2基板12を合わせた積層構造は、光学調整体10である。つまり、光学調整体10は、第1基板11と第1電極13と凹凸層16と屈折率調整層15と第2電極14と第2基板12とを備える。光学調整体10は、光学デバイス1に組み込まれる。図1の光学デバイス1は、光学調整体10そのもので構成されている。
 ここで、「厚み方向」とは、特に断りのない限り、光学デバイス1の厚みの方向を意味する。図1では、厚み方向がD1で示されている。厚み方向とは、第1基板11の表面に垂直な方向であってもよい。厚み方向には、光学調整体10(積層構造)における各部材を積層する方向も含まれる。つまり、厚み方向には、第1電極13から第2電極14に向かう方向と、第2電極14から第1電極13に向かう方向とが含まれる。図1において、光学デバイス1の各部材は、横方向及び紙面に垂直な方向に広がっていると考えることができる。また、「平面視」とは、第1基板11又は第2基板12の表面に垂直な方向(厚み方向D1)に沿って見た場合のことを意味する。
 光学デバイス1は、光を透過させることができる。光学デバイス1は、建物の外壁に取り付けた場合には、外光を屋内に通過させることが可能である。この場合、例えば、光学デバイス1は、第1基板11が屋外側に位置し、第2基板12が屋内側に位置するように配置される。もちろん、第2基板12が屋外側に位置し、第1基板11が屋内側に位置するように光学デバイス1を配置してもよい。また、光学デバイス1は、外壁以外に取り付けられてもよい。たとえば、光学デバイス1は、内壁又はパーティション等に取り付けられてもよいし、車載用窓として取り付けられてもよい。第1基板11は、光が入り込む側(光入射側)の基板とする方がよい。また、凹凸層16は、第2基板12よりも第1基板11の近くに存在する方が有利である。
 第1電極13及び第2電極14は、屈折率調整層15に電界を与えることができるように構成されている。第1電極13及び第2電極14のうちの一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。屈折率調整層15は、第1電極13及び第2電極14によって電圧が印加されることにより、屈折率が変化する。第1電極13及び第2電極14は、光学デバイス1を駆動させるための電極として機能する。第1電極13及び第2電極14は、層状である。
 第1電極13及び第2電極14は、光透過性を有する電極材料からなり、たとえば透明導電層によって構成され得る。透明導電層の材料としては、透明金属酸化物、導電性粒子含有樹脂、金属薄膜などを用いることができ、光学デバイス1の電極としては、ITO、IZOなどの透明金属酸化物が好適である。また、第1電極13及び第2電極14は、銀ナノワイヤを含有する層や銀薄膜などの金属含有透明層であってもよいし、透明金属酸化物の層と金属層とが積層されたものであってもよい。また、第1電極13及び第2電極14は、透明導電層に補助配線が設けられたものであってもよい。なお、第1電極13及び第2電極14は遮熱効果を有していてもよい。それにより、光学デバイス1の断熱性が高まり得る。
 第1電極13及び第2電極14の少なくとも一方は、金属を含むことが好ましい。金属を含有させることで、第1電極13及び第2電極14を低抵抗化させることができる。これにより、電流が光学デバイス1の面内に均一に流れやすくなり、光学特性の面内分布が向上し得る。ただし、多量の金属を含有させると、第1電極13及び第2電極14の光透過性の低下を招くので、第1電極13及び第2電極14の光透過性を阻害しない程度で金属を含有するとよい。たとえば、金属は、金属ナノワイヤ、金属製の補助配線、金属薄膜として、第1電極13及び第2電極14に含まれ得る。金属ナノワイヤは、透明導電層中に分散され得る。この場合、第1電極13及び第2電極14は、金属ナノワイヤを含む透明導電層で形成される。金属製の補助配線は、透明導電層に接触させて、透明導電層上に設けられ得る。この場合、第1電極13及び第2電極14は、透明導電層と補助配線とを含む。金属薄膜は、透明導電層の表面に設けられ得る。この場合、第1電極13及び第2電極14は、透明導電層と金属薄膜とを含む。なお、第1電極13及び第2電極14のいずれかが金属を含んでもよいし、それらの両方が金属を含んでもよい。第1電極13及び第2電極14の両方が金属を含むことがより好ましい。
 第1電極13及び第2電極14は、電源との電気接続が可能なように構成されている。光学デバイス1は、電源に接続するために、電極パッドや、電極パッドを電気的に集約した電気接続部などを有し得る。電気接続部はプラグなどにより構成され得る。これらの電極は、配線を介して電源に接続され得る。電源は、光学デバイス1の外部に配置された外部電源であってもよいし、光学デバイス1に内蔵された内部電源であってもよい。
 図1の光学デバイス1においては、第1電極13及び第2電極14の少なくとも一方は、平面視において凹凸層16からはみ出した電極接続部19を備えていることが好ましい。電極接続部19は、第1電極13及び第2電極14に対して電気を与えやすくすることができる。電極接続部19は、第1電極13及び第2電極14と配線とを電気的に繋ぐ部分である。電極接続部19は、容易に配線に接続され得る。電極接続部19によって、第1電極13及び第2電極14が実質的に延長されるので、第1電極13及び第2電極14の取出しが容易になる。電極接続部19は、露出している。つまり、電極接続部19は、凹凸層16に覆われていなくてもよいし、屈折率調整層15に覆われていなくてもよい。第1電極13の電極接続部19は、第1電極接続部19aであり、第2電極14の電極接続部19は、第2電極接続部19bである。図1の光学デバイス1は、第1電極13の第1電極接続部19aと、第2電極14の第2電極接続部19bとの両方を備えている。そのため、光学デバイス1への給電が容易である。
 第1基板11は、第1電極13の外側に配置されている。また、第2基板12は、第2電極14の外側に配置されている。図1の例では、第1基板11は、第1電極13と接触し、第2基板12は、第2電極14と接触している。第1基板11及び第2基板12は、光透過性を有する。
 第1基板11と第2基板12とは、端部において接着されていてもよい。第1基板11と第2基板12とは、たとえば接着剤によって接着される。この場合、接着剤は固化することが好ましい。また、接着剤は、第1基板11と第2基板12との間の隙間の厚みを規定するスペーサを形成し得る。また、このスペーサは、屈折率調整層15の端部を保護し得る。
 第1基板11及び第2基板12は、同じ基板材料で構成されてもよいし、異なる基板材料で構成されてもよいが、同じ基板材料で構成されることが好ましい。基板材料としては、ガラス基板、樹脂基板が例示される。ガラス基板の材料としては、ソーダガラス、無アルカリガラス、高屈折率ガラスが例示される。樹脂基板の材料としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)が例示される。ガラス基板は透明性及び防湿性が高いという利点がある。一方、樹脂基板は破壊時の飛散が少ないという利点がある。また、第1基板11及び第2基板12、リジッド基板ではなく、フレキシブル性を有するフレキシブル基板を用いてもよい。フレキシブル基板は、曲げることが可能であり、取り扱い性に優れている。フレキシブル基板は、樹脂基板又は薄膜ガラスにより容易に形成され得る。なお、第1基板11及び第2基板12は、同じ厚みであってもよいし、異なる厚みであってもよい。材料点数削減の観点からは、第1基板11及び第2基板12は、同じ厚みであることが好ましい。
 第1基板11と第1電極13とは可視光領域において屈折率の差が小さいことが好ましい。それにより、第1基板11と第1電極13との界面において光を有効に透過させることができる。たとえば、第1基板11と第1電極13との屈折率差は0.2以下であることが好ましく、0.1以下であることがより好ましい。
 また、第2基板12と第2電極14とについても、可視光領域において屈折率の差が小さいことが好ましい。それにより、第2基板12と第2電極14との界面において光を有効に透過させることができる。たとえば、第2基板12と第2電極14との屈折率差は0.2以下であることが好ましく、0.1以下であることがより好ましい。
 また、第1基板11と第2基板12とは、屈折率が同程度であるとよく、たとえば、第1基板11と第2基板12との屈折率差は0.1以下であるとよい。第1電極13と第2電極14とは、屈折率が同程度であるとよく、たとえば、第1電極13と第2電極14との屈折率差は0.1以下であるとよい。
 なお、第1基板11の屈折率及び第2基板12の屈折率は、たとえば、1.3~2.0の範囲内であるとよいが、これに限定されるものではない。また、第1電極13の屈折率及び第2電極14の屈折率は、たとえば、1.3~2.0の範囲内であるとよいが、これに限定されるものではない。
 図1の例では、凹凸層16は、第1電極13と屈折率調整層15との間に配置されている。凹凸層16は、第1電極13に接する。また、凹凸層16は、屈折率調整層15にも接する。凹凸層16は、凹凸面を有する層であり、膜になっている。なお、膜とは、本開示では、一体的になって面状に広がったものを指す。ただし、膜は、適宜の箇所で分断されていてもよい。
 本実施の形態において、凹凸層16は、面状に連続している。凹凸層16は、膜と呼べる少なくとも所定の領域(たとえば1cm×1cmの範囲)で分断された領域がない。凹凸層16は、厚み方向において隣り合う層を分離するように形成されていてよい。図1では、凹凸層16は第1電極13と屈折率調整層15とを分離している。第1電極13と屈折率調整層15とは接触していなくてよい。凹凸層16は、隣接する層(第1電極13及び/又は屈折率調整層15)を被覆していてよい。
 図1の例では、凹凸層16は、第1電極13側の面が平坦な面となっており、屈折率調整層15側の面が凹凸面となっている。凹凸層16は、複数の凸部、及び、複数の凹部のいずれか一方を少なくとも有し、それらの凸部及び/又は凹部により凹凸面が形成されている。凹凸面は、平坦な面から複数の凸部が突出した構造を有していてもよいし、平坦な面から複数の凹部が凹んだ構造を有していてもよいし、あるいは、複数の凸部及び複数の凹部が敷き詰められて、平坦な面がなくなった構造を有していてもよい。
 図1に示される凹凸層16において、複数の凸部は、屈折率調整層15側に突出する。複数の凸部は、規則的に配置されてもよいし、不規則に配置されてもよい。複数の凸部は周期的に配置されてもよい。複数の凸部は、等間隔に配置されてもよい。複数の凸部の配置は、ランダムであってもよい。
 一方、凹凸層16において、複数の凹部は、第1電極13側に凹んでいる。複数の凹部は、規則的に配置されてもよいし、不規則に配置されてもよい。複数の凹部は、周期的に配置されてもよい。複数の凹部は、等間隔に配置されてもよい。複数の凹部の配置は、ランダムであってもよい。
 光学デバイス1を窓として壁等に設置する場合、窓の上部と下部とでそれぞれ適切な配光ができるよう、上部と下部とで異なる凹凸構造が配置されていてもよい。
 凹凸層16の凹凸は、特定の方向への配光が強くなるように形成されるとよい。たとえば、光学デバイス1に入射する光が全体に広がるのではなく特定の斜め方向に強く進行するようにする凹凸を形成するとよい。これにより、光学デバイス1を通った光の強さを位置によって変化させることができる。このような設定は、光学デバイス1を窓に利用するときに有利である。光学デバイス1を通過する光の配光の制御は、凹凸層16の凸部及び/又は凹部の形状や配置によって可能になる。たとえば、複数の凸部及び複数の凹部が、面内において、形状が異なっていたり、存在率の割合が異なっていたりしてもよい。
 凹凸層16による配光作用は、以下の方法で評価することが可能である。入射光として400nm~800nmの波長の光を、光学デバイス1に対して第1電極13から第2電極14に向かう方向に入射させて、光学デバイス1を透過した光の方向を第2電極14側から評価する。光学デバイス1を透過した光が入射光の角度とは異なる特定の方向へ強く透過していれば、配光状態とみなされる。光学デバイス1に入射させる光の方向は光学デバイス1に対して垂直な方向であるとよい。また、太陽光は、光学デバイス1の主面に対して、垂直方向からだけではなく、斜め方向からも入射することがあるので、同様の方法で斜め方向から入射した場合に、光学デバイス1を透過した光が入射光の角度とは異なる特定の方向へ強く透過していれば、配光状態とみなされる。
 凹凸層16の突出寸法(凹み寸法に等しい)は、突出高さと定義される。凹凸層16の突出高さは、たとえば、100nm~100μmの範囲内であるが、これに限定されるものではない。また、凹凸層16の突出高さは、凹部の底部から凸部の先端までの厚み方向の長さである。
 凹凸層16において、凸部と、その凸部に隣接する他の凸部との間の距離は、たとえば、100nm~100μmの範囲内であるが、これに限定されるものではない。また、凹部と、その凹部に隣接する他の凹部との間の距離は、たとえば、100nm~100μmの範囲内であるが、これに限定されるものではない。凸部と、その凸部に隣接する他の凸部との間の距離は、凹凸のピッチ(凹凸ピッチ)と定義される。凹部を基準とする凹凸のピッチも同様に定義される。凹凸層16としてマイクロサイズのオーダーの凹凸が設けられると、光の制御が良好になりやすい。凹凸層16の凹凸は、たとえば、インプリント法によって形成され得る。凹凸層16の突出高さよりも凹凸ピッチが小さい方が光の制御が良好になりやすい。ただし、凹凸層16の突出高さよりも凹凸ピッチが小さいと、フォトリソグラフィー等の他の凹凸作製工程で作製時間がかかるため、作製が難しい。一方、インプリント法で凹凸を作製する場合には、突出高さよりも凹凸ピッチが小さい凹凸を容易に作製することが可能である。なお、複数の凹凸ピッチの平均は、凹凸の平均周期といえる。
 凹凸層16は、光透過性を有する。凹凸層16と第1電極13とは、屈折率の差が小さいことが好ましい。それにより、凹凸層16と第1電極13との界面において光を有効に透過させることができる。たとえば、凹凸層16と第1電極13との屈折率差は0.2以下であることが好ましく、0.1以下であることがより好ましい。凹凸層16の屈折率は、たとえば、1.3~2.0の範囲内であるとよいが、これに限定されるものではない。
 図1の例では、凹凸層16は、導電性を有することが好ましい。それにより、第1電極13と第2電極14との間の電流の流れを良好にすることができる。凹凸層16は、第1電極13に用いられる材料によって形成されてもよい。この場合、第1電極13と凹凸層16とは、材料が同じで一体化していてもよい。ただし、第1電極13と凹凸層16とは別体とした方が、凹凸面を容易に形成できる。凹凸層16は、凹凸を形成しやすい材料で形成されることが好ましい。凹凸層16は、たとえば、樹脂を含む材料で形成され得る。凹凸層16の樹脂材料として、導電性高分子、導電体含有樹脂が例示される。導電性高分子としては、PEDOTが例示される。導電体としては、Agナノワイヤが例示される。Agナノワイヤは、セルロース、アクリルなどの樹脂と混合されていてもよい。Agナノワイヤと樹脂との混合材料を使用した場合には、凹凸層16の屈折率を樹脂により調整可能なため、凹凸層16の屈折率を、第1基板11及び第2基板12や屈折率調整層15の屈折率と近づけることが容易となる。そのため、光学デバイス1の透明性が向上する。なお、電圧の印加が可能であれば、凹凸層16は絶縁材料で形成されていてもよい。その場合、凹凸層16は、樹脂や無機層で形成され得る。なお、凹凸層16が絶縁層であったとしても、第1電極13と第2電極14との間の電圧差を大きくすることで、第1電極13と第2電極14との間に電圧を印加することは可能である。
 屈折率調整層15は、凹凸面を有する。屈折率調整層15の凹凸面は、凹凸層16の凹凸面により形成される。屈折率調整層15は凹凸層16に接している。屈折率調整層15は、凹凸層16に向かう表面が凹凸面である。屈折率調整層15の凹凸面は、凹凸層16の凹凸が型となって形成され得る。屈折率調整層15は、複数の凸部、及び、複数の凹部の少なくとも一方を備える。屈折率調整層15の凸部は、凹凸層16の凹部に対応し、屈折率調整層15の凹部は、凹凸層16の凸部に対応する。屈折率調整層15と凹凸層16との界面は、凹凸界面となっている。
 屈折率調整層15と凹凸層16との凹凸界面は、配光が行われやすい構造を有していてもよい。たとえば、凹凸界面は、マイクロレンズ構造、フレネルレンズ構造、突起構造などで構成され得る。フレネルレンズ構造では、レンズ形状が複数に分割された形状を有し得る。そのため、レンズのように、特定の方向への光を強くすることが容易である。また、凹凸界面は、のこぎり状の断面形状となるものであってよい。凹凸界面の構造は1/4球レンズ構造であってもよい。また、凹凸界面は、これらの構造の組み合わせであってもよい。なお、凹凸層16で説明したのと同様に、特定の方向に配光するように凹凸界面が形成されてもよい。
 屈折率調整層15は、電力により屈折率が変化する材料により形成され得る。つまり、屈折率調整層15は、印加される電圧によって屈折率が変化する材料により形成され得る。屈折率が調整される材料としては、たとえば、液晶が挙げられる。液晶としては、たとえば、ネマティック液晶、コレステリック液晶、強誘電性液晶等が挙げられる。液晶は、電界の変化によって分子配向が変わるので、屈折率が変化する。
 屈折率調整層15は、可視光領域での屈折率が、膜状の凹凸層16の屈折率に近い屈折率と、膜状の凹凸層16の屈折率との屈折率差が大きい屈折率とに調整可能であることが好ましい。
 屈折率調整層15は、凹凸層16に屈折率が近い状態と、凹凸層16との屈折率差が大きい状態との2つの状態の変化が可能である。屈折率調整層15の屈折率が凹凸層16に近い状態では、屈折率調整層15と凹凸層16との屈折率差は、0.2以下であることが好ましく、0.1以下であることがより好ましい。屈折率調整層15と凹凸層16との屈折率差が大きい状態では、屈折率調整層15と凹凸層16との屈折率差は、0.1を超えることが好ましく、0.2以上であることがより好ましい。
 屈折率調整層15の一の態様では、電圧が印加されることにより、屈折率が凹凸層16に近づき、電圧が印加されないと、凹凸層16との屈折率差が大きくなる。屈折率調整層15と凹凸層16との屈折率差が小さいと非配光状態(透明状態)となり、屈折率調整層15と凹凸層16との屈折率差が大きいと配光状態となり得る。
 屈折率調整層15の他の態様では、電圧が印加されることにより、凹凸層16との屈折率差が大きくなり配光状態となり、電圧が印加されないと、屈折率が凹凸層16に近づき、非配光状態(透明状態)となる。
 屈折率調整層15の材料としては、屈折率異方性を有する液晶材料を用いることが好ましい。屈折率異方性を有する液晶材料を屈折率調整層15に使用する場合には、電圧を印加して液晶分子を垂直配向させた場合に、外光の偏光による異方性が生じにくくなる。そのため、透明状態のときの透明性が向上する。透明性を向上させるためには、垂直配向したときの液晶の屈折率と凹凸層16の屈折率とを近づけることが好ましい。
 屈折率調整層15は、凹凸層16との屈折率差が大きくなる状態では、凹凸層16よりも屈折率が小さくなることが好ましい一態様である。それにより、光の進行方向を変化させやすくすることができる。屈折率調整層15は、凹凸層16との屈折率差が大きくなる状態では、凹凸層16よりも屈折率が大きくなることが好ましい一態様である。それにより、光の進行方向を変化させやすくすることができる。屈折率調整層15の屈折率の変化の態様は、目的とする配光に合わせて設定され得る。
 屈折率調整層15には、交流電源により電力が供給されてもよいし、直流電源により電力が供給されてもよいが、交流電源により電力が供給されることが好ましい。電圧を印加することで屈折率が変化する材料では、電圧印加の開始から時間がたつと、電圧印加時の状態が維持できなくなるものが多く存在する。交流電源では、電圧を双方向に交互に印加することができ、電圧の方向を変えることで実質的に継続して電圧を印加することが可能である。この場合、交流の波形は矩形波であることが好ましい。それにより、印加する電圧量が一定になりやすくなるため、屈折率が変化した状態を安定化させることがより可能になる。なお、交流の波形はパルス波であってもよい。
 屈折率調整層15は、電圧を印加したときの状態が維持されるものであることが好ましい一態様である。それにより、屈折率を変化させたいときに電圧を印加し、屈折率を変化させたくないときには電圧を印加しなくてもよいので、電力効率が高まる。
 屈折率が変化せず維持される性質はヒステリシスと呼ばれるが、所定電圧以上の電圧を付加することにより、ヒステリシスが発揮され得る。屈折率が維持される時間は、長いほどよいが、たとえば、10分以上が好ましく、30分以上がより好ましく、1時間以上がさらに好ましく、12時間以上がよりさらに好ましく、24時間以上がよりもっと好ましい。なお、屈折率が維持される性質は、記憶性(メモリ性)とも呼ばれる。
 図2は、実施の形態の変形例1に係る光学デバイス1Aの一例を模式的に示す断面図である。
 図2に示すように、本変形例における光学デバイス1Aは、凹凸層16と第1電極13との配置が、図1に示す光学デバイス1と異なっている。図2に示す光学デバイス1Aでは、第1基板11から第2基板12に向かって、凹凸層16、第1電極13、屈折率調整層15、第2電極14の順に配置されている。
 図2の例では、凹凸層16と屈折率調整層15との間に、第1電極13が配置されている。凹凸層16は、第1基板11と第1電極13との間に配置されている。第1電極13は、凹凸面を有する。具体的には、第1電極13は、凹凸層16に追随した形状であり、屈折率調整層15に向かう面が凹凸面となっている。図2に示す光学デバイス1Aにおいても、凹凸層16は、膜状であり、屈折率調整層15の表面を凹凸にしている。ただし、第1電極13を介して屈折率調整層15に凹凸を付与している。
 凹凸層16の形状は、図1で説明したものと同様にすることができ、上記の説明が適用され得る。たとえば、凹凸層16は、複数の凸部、及び、複数の凹部のいずれか一方を少なくとも有し得る。この場合、凸部は第1電極13側に突出し、凹部は第1基板11側に凹むことになる。屈折率調整層15と第1電極13との界面は、凹凸界面となっている。凹凸界面は、上記で説明した構造と同様の構造を有し得る。図2に示される凹凸層16は、図1の例で説明した凹凸層16から、適宜、層の配置に合わせて層の名称を置換することで、好ましい態様が説明される。
 図2の例では、凹凸層16は、導電性を有してもよいし、有さなくてもよい。第1電極13と屈折率調整層15とが接するため、凹凸層16に導電性がなくても、電力の供給が可能である。凹凸層16が導電性を有する場合、第1電極13の導電性を補助することができる。凹凸層16は、凹凸を形成しやすい材料で形成されることが好ましい。凹凸層16は、たとえば、樹脂を含む材料で形成され得る。
 第1電極13と凹凸層16との間には、凹凸界面が配置される。本変形例では、第1電極13は両面が凹凸面である。第1電極13の屈折率調整層15に向かう面は凹凸面となっている。第1電極13は、凹凸層16の表面に積層形成され得る。第1電極13が、凹凸層16の上に形成されることにより、第1電極13の凹凸面が形成される。
 本変形例でも、屈折率調整層15は、凹凸面を有する。ただし、屈折率調整層15の凹凸面は、第1電極13の凹凸面により形成されている。屈折率調整層15と第1電極13とは接する。屈折率調整層15の具体的な態様は、図1で説明したものと同じであってよい。
 図1のように凹凸層16が屈折率調整層15に接する構造は、直接凹凸形成構造と定義される。一方、図2のように凹凸層16と屈折率調整層15との間に第1電極13が存在する構造は、間接凹凸形成構造と定義される。このように、屈折率調整層15に接して凹凸界面が形成されることで、配光の制御が可能となる。直接凹凸形成構造は、間接凹凸形成構造よりも容易に凹凸面が形成されるという利点がある。ただし、直接凹凸形成構造では、凹凸層16は、第1電極13と第2電極14との間で電流が流れるように構成されることが求められる。一方、間接凹凸形成構造は、直接凹凸形成構造よりも、第1電極13と第2電極14との間の電流の流れを確保しやすいという利点がある。また、間接凹凸形成構造では、第1電極13を第1基板11から離しているため、第1電極13と第1基板11との屈折率差の影響を受けにくい。ただし、間接凹凸形成構造では、第1電極13を凹凸層16に追随した形状で形成することが求められる。以下では、図1に代表される直接凹凸形成構造を有する光学デバイス1を主に説明するが、以下の説明は、適宜、図2に示されるような間接凹凸形成構造にも適用され得る。
 次に、図3A~図3Cを用いて、実施の形態に係る光学デバイス1の光学作用について説明する。図3A~図3Cは、実施の形態に係る光学デバイス1の光学作用を説明するための図である。図3Aは、光学デバイス1が透明状態であるときの一例を示しており、図3Bは、光学デバイス1が配光状態であるときの一例を示しており、図3Cは、光学デバイス1が散乱状態であるときの一例を示している。なお、光学デバイス1では、少なくとも図3Aに示される透明状態と、図3Bに示される配光状態とが切り替わる。
 図3Aは、光学デバイス1が透明状態となったときの光の進行を示している。図3Aにおいて、光は矢印で示されている。光は、光学デバイス1の表面に垂直な方向(厚み方向と同じ方向)から傾斜した方向で進行し得る。特に、光学デバイス1が窓である場合、斜めから光が当たる可能性が高い。透明状態の光学デバイス1を通過する光は、そのまま直進する。たとえば、光学デバイス1に屋外からの光(外光)が当たる場合、外光は屋内にそのままの方向で進入する。
 図3Bは、光学デバイス1が配光状態となったときの光の進行を示している。図3Bにおいて、光は矢印で示されている。光学デバイス1が配光状態になった場合では、光学デバイス1に入った光は、光学デバイス1内において進行方向が変化する。光の進行方向の変化は、凹凸層16と屈折率調整層15との界面で生じ得る。光学デバイス1により、光の進行方向は変化されて目的とする方向になり得る。そのため、光学デバイス1での配光が可能となる。図3Bでは、光学デバイス1に向かって進む光は、戻る方向(跳ね返る方向)に進行方向が変更されている。具体的には、図3Bにおいては、右から左に斜めに進んでいた光は、光学デバイス1を通過して、左から右に斜めに進行することになっている。このように、戻る方向に光が折れ曲がると、光学特性がさらに優れた光学デバイス1を得ることができる。
 光学デバイス1の透明状態(図3A)は、屈折率調整層15と、この屈折率調整層15に凹凸界面において接する層との屈折率のマッチングによって発生する。屈折率調整層15に凹凸界面において接する層は、凹凸界面隣接層と定義される。図3Aに示すように、凹凸界面隣接層は、直接凹凸形成構造の場合では、凹凸層16となる。なお、図2から、間接凹凸形成構造の場合においては、凹凸界面隣接層は、第1電極13であることが分かる。凹凸界面隣接層と屈折率調整層15との屈折率差が小さくなると、屈折率差による光の進行方向の変化が小さくなっていく。凹凸界面隣接層と屈折率調整層15との屈折率差がなくなるか、無視できる程度になると、屈折率差による光の進行の変化はほとんど起こらなくなり、また、凹凸界面での光の進行方向の変化もほとんど起こらなくなる。このため、光は進行方向を維持して凹凸界面を通過する。
 光学デバイス1の配光状態(図3B)は、屈折率調整層15と、凹凸界面隣接層(図3Bでは凹凸層16)との屈折率のミスマッチングによって発生する。凹凸界面隣接層と屈折率調整層15との屈折率差が大きくなると、屈折率差により光の進行方向の変化が生じやすくなり、さらに凹凸界面での光の進行方向の変化も追加されて、光が曲げられる方向に進行方向が変化し得る。そして、凹凸界面隣接層と屈折率調整層15との屈折率差が制御されることで、目的とする方向に光を進行させることができる。図3Bでは、光の進行方向は、一方向に曲げられる様子が模式的に描画されているが、光は、分散して進行してもよい。なお、配光は、光の成分のうち、目的とする方向への光量が増加するものであってよい。特定の方向への光量が増加すると、光学特性が向上する。
 光学デバイス1は、電圧の印加により、透明状態となることが好ましい一態様である。電圧の印加により、屈折率調整層15内の物質の配向が整えられて、凹凸界面隣接層と屈折率調整層15との屈折率差が少なくなることで、透明性が発揮され得る。なお、光学デバイス1は、電圧が印加されないときに、配光状態になってもよい。また、電圧を変化させたときの光学的状態は維持されてもよい。光学的状態が維持される性質はヒステリシスと呼ばれる。この性質は、記憶性(メモリ性)とも呼ばれる。
 図3Cは、光学デバイス1が光散乱性を発揮する状態となった様子を示している。光学デバイス1では、屈折率調整層15は、光散乱性が変化可能であることが好ましい一態様である。光散乱性が変化することにより、上記とは異なる光学的状態を作り出すことができるため、光学特性に優れた光学デバイス1を得ることができる。図3Cでは、光学デバイス1により光が散乱されている。
 屈折率調整層15の光散乱性は、電圧の変化により付与することが可能である。たとえば、屈折率調整層15に与える電圧の値を変化させることで、透明状態と、配光状態と、散乱状態とを切り替えることができる。屈折率調整層15の屈折率が変化すると、凹凸界面において光の散乱が発生し得る。光散乱性は、配光の一つともいうこともできるが、ここでは、配光は、直進方向以外の特定方向に光の進行方向を変化させることを意味し、散乱は、光を分散させて光の方向性を弱めることを意味する。図3Bでは、矢印に示されるように、右に曲がる光の成分が大きいことを模式的に示している。一方、図3Cでは、矢印に示されるように、全体としては右に曲がりながら、光の成分が分散されることを模式的に示している。
 光学デバイス1が散乱状態を発揮すると、光は散乱されながら進行するため、強い光の進行を抑制することができる。つまり、図3A及び図3Bのように、強い光がそのまま進行すると、眩しくなる可能性があるが、図3Cのように、光が分散することで眩しさを低減できる。散乱状態では、光学デバイス1はすりガラス状になり得る。また、光の散乱により、半透明又は不透明となり得るため、光学デバイス1の向こう側を見えないようにしたい場合には、散乱性の付与は有利である。散乱性が高くなることにより、光学デバイス1の向こう側に配置された物体の視認性が低くなり得る。視認性が低くなると、プライバシー保護を図ることができる。散乱状態では、光は、散乱されながら、光学デバイス1を通過する。
 屈折率調整層15は、入射光を配光させた状態で光散乱性を発現可能であることが好ましい。入射光に配光性と光散乱性とが付与されることで、光学デバイス1は、進行させたい方向に光を出しながら、光を分散させることができる。光の散乱によって、光が出される方向での眩しさが低減され得る。この場合、入射光の光軸と、出射光の光軸とは平行でなくなり得る。光散乱性が強くなりすぎて全方向に同じように光が出ると、配光効果が得られなくなるおそれがあるため、光散乱性は配光性が発揮される程度に弱められ得る。光散乱性の指標であるヘイズは10%から60%の間が好ましい。図3Cでは、左斜め下方向に光学デバイス1に入射した光は、光学デバイス1によって配光され、全体として右斜め下方向に進行しつつ、さらに散乱している。図3Cは、光の配光性と散乱性とが両立した状態を示している。
 ところで、光散乱性は電界以外の方法によっても形成可能である。電界以外の方法で光散乱性の付与が可能になると、配光と散乱とを独立して制御することが容易になり、光学的なバリエーションを増やすことが可能になり得る。たとえば、屈折率調整層15に気泡を入れることで、屈折率調整層15に光散乱性が付与され得る。気泡の表面は光散乱を生じさせる界面となる。気泡は、ガスの注入により生じ得る。ガスとしては、空気、窒素、ヘリウム、アルゴンが例示される。ガスとして不活性ガスの方が好ましい。光散乱性の有無を切り替えるために、気泡としては消失が可能であるものが好ましい。たとえば、屈折率調整層15を流動性のある層とし、この層に継続して気泡を注入することで、気泡を含有する屈折率調整層15が得られる。気泡は屈折率調整層15内で移動した後、消失し得るが、新たに気泡が与えられるため、全体としては、屈折率調整層15内は、気泡が存在する。気泡は、たとえばポンプで発生させることができる。そして、気泡の形成を停止することで、屈折率調整層15内の気泡が消失して光散乱性がなくなり、散乱状態でなくなる。気泡の形成は屈折率に影響を及ぼし得るが、気泡を考慮に入れた電界が設定されることで、屈折率の調整が行われ得る。ただし、気泡の形成による光散乱性の付与は、装置構成が複雑化するおそれがある。そのため、電界により光散乱性が変化することが好ましい。
 光学デバイス1においては、図3Bのような特定方向に特化した配光を有さずに、図3Aの透明状態と、図3Cの散乱状態とが切り替わるように構成されてもよい。上述したように、図3Cの散乱状態も配光の一種と呼べるため、この場合も、光学デバイス1は、透明状態と配光状態とが変化可能となっているといえる。ただし、特定の方向の光を強くする配光性を有する方が好ましい。
 図3Cの散乱状態は、屈折率調整層15と、凹凸界面隣接層(図3Bでは凹凸層16)との屈折率のミスマッチングによって発生する。凹凸界面隣接層と屈折率調整層15との屈折率差が大きくなると、屈折率差により光の進行方向の変化が生じやすくなり、さらに凹凸界面での光の進行方向の変化も追加されて、光が散乱する方向に変化し得る。そして、凹凸界面隣接層と屈折率調整層15との屈折率差が制御されることで、光の散乱が目的とする程度に制御される。
 光学デバイス1では、配光性や透明性が徐々に変化することが好ましい。それにより、種々の光学的状態のバリエーションを作り出すことができるため、光学デバイス1の特性を向上させることができる。たとえば、配光性は、電圧の値の強弱を徐々に変化させることにより徐々に変化し得る。配光性の変化は、連続的に徐々に変化してもよいし、段階的に徐々に変化してもよい。弱い配光と強い配光とに変化させることができると、光学特性が向上する。光散乱性についても同様に、光学デバイス1は、光散乱性が徐々に変化することが好ましい。
 ところで、特開平4-328722号公報(特許文献2)には、電界により透過モードと散乱モードとを切り替える散乱型液晶デバイスが開示されている。このデバイスは、電圧の印加によりグレーティング(回折格子)と液晶層との屈折率をマッチングさせて、散乱モードから透過モードに移行している。このデバイスは、投影像の高コントラスト化及び高輝度化を目的としている。しかしながら、グレーティングがストライプ状又は格子状に形成されており、膜状にはなっていない。そのため、このデバイスでは、配光性が高くなりにくい。
 一方、本開示による光学デバイス1は、膜状の凹凸層16を設けており、光が膜を通過する。そのため、配光性の高い構造を得やすい。また、本開示の光学デバイス1は、大面積化(たとえば100×100mm以上のサイズ、さらには500×500mm以上のサイズ)が容易である。また、インプリントなどの工法で凹凸が作製可能であるため、光学デバイス1を容易に作製することができる。さらに、本開示の光学デバイス1は、窓への展開が可能である。
 図4により、屈折率調整層15の好ましい態様について説明する。図4は、実施の形態の変形例2に係る光学デバイス1Bの一例を模式的に示す断面図である。図4では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。図4では、屈折率調整層15の厚みの形成の好ましい態様が模式的に示されている。
 本変形例における光学デバイス1Bにおいて、屈折率調整層15は、スペーサ151を含んでいる。スペーサ151は、凹凸層16の凹凸のピッチよりも大きい。スペーサ151は、屈折率調整層15の厚みを形成する。光学デバイスでは配光が良好に行われるように屈折率調整層15の厚みを確保することが求められているが、スペーサ151を用いることによって、屈折率調整層15の厚みを容易に確保することができる。スペーサ151の数は少なくとも1つであるが、複数であることがより好ましい。図4では、屈折率調整層15は、複数のスペーサ151を含んでいる。複数のスペーサ151は、屈折率調整層15の厚みをより確実に確保できる。凹凸層16の凹凸のピッチよりも大きいスペーサ151は、凹凸の間に入り込みにくいため、屈折率調整層15の厚みの確保が容易になる。スペーサ151は、凹凸ピッチよりもサイズが大きい。複数のスペーサ151を用いることで、屈折率調整層15の厚みをより均一にすることができる。
 スペーサ151は、粒子であることが好ましい。屈折率調整層15の材料に含有される複数の粒子は、複数のスペーサ151となり得る。粒子は、たとえば、無機粒子、有機粒子を含み得る。無機粒子は、たとえば、シリカ粒子が挙げられる。粒子は、球状であることが好ましい。球状には、完全な球だけでなく、球形と認識できる形状も含まれる。複数の粒子の粒径は、揃っていることが好ましい。複数の粒子の粒径が揃うことで、屈折率調整層15の厚みが安定化する。たとえば、平均粒径の±10%の範囲内に95%以上の粒子の粒子径が入っていれば、複数の粒子の粒径が揃うとみなされ得る。
 図4では、スペーサ151は、凹凸層16と第2電極14とに接している。光学デバイス1Bを形成する際、凹凸層16と第2電極14とが近づく方向にこれらが相対的に動かされて、屈折率調整層15が設けられる。そのときに、スペーサ151を配置することで、スペーサ151の大きさよりも凹凸層16と第2電極14とが近づかないようにすることができる。スペーサ151は凹凸層16の凹凸の間に入り込みにくいサイズであるため、屈折率調整層15の厚みを確保することができる。なお、図2の変形例においてスペーサ151を用いる場合、スペーサ151は第1電極13と第2電極14とに接していてよい。
 スペーサ151は、上記及び下記のいずれの形態にも適用可能である。たとえば、屈折率調整層15は、高分子材料とスペーサ151とを含んでもよい。
 図5により、凹凸層16の好ましい態様について説明する。図5は、実施の形態の変形例3に係る光学デバイス1Cの一例を模式的に示す断面図である。図5では、屈折率調整層15の厚みの形成の好ましい態様が模式的に示されている。
 図5に示すように、本変形例における光学デバイス1Cにおいて、凹凸層16は、複数の柱部161を備えている。複数の柱部161は、屈折率調整層15を貫通して第2電極14に接する。複数の柱部161は、屈折率調整層15の厚みを形成している。光学デバイスでは配光が良好に行われるように屈折率調整層15の厚みを確保することが求められているが、複数の柱部161を設けることで、屈折率調整層15の厚みを容易に確保することができる。図5では、複数の柱部161は、凹凸層16の突出した部分がさらに延長して突出した部分で形成されている。複数の柱部161は、円柱状、角柱状などである。
 複数の柱部161は、凹凸層16を形成する際に、凹凸層16の一部を突出するように成形することで形成され得る。柱部161は、光学デバイス1Cの厚み方向に沿って直線状に伸びることが好ましい。
 図5では、複数の柱部161の先端は、第2電極14に接している。つまり、凹凸層16は、第2電極14に接している。光学デバイス1Cを形成する際、凹凸層16と第2電極14とが近づく方向にこれらが相対的に動かされて、屈折率調整層15が設けられる。そのときに、複数の柱部161を設けることで、複数の柱部161の長さよりも凹凸層16と第2電極14とが近づかないようにすることができる。複数の柱部161は、第2電極14を受け止め得る。複数の柱部161の周囲には屈折率調整層15が配置され得る。複数の柱部161は、屈折率調整層15の内部に配置される。複数の柱部161は、スペーサとして機能する。複数の柱部161の先端は、厚み方向で揃っていることが好ましい。柱部161の数を複数にすることで、複数の柱部161の強度が高まり、屈折率調整層15の厚みが形成されやすくなる。複数の柱部161がある場合、屈折率調整層15内に上述のようなスペーサが含まれなくても、屈折率調整層15の厚みが形成されやすくなる。そのため、光学デバイス1の作製が容易となり得る。
 複数の柱部161は、上記及び下記のいずれの形態にも適用可能である。たとえば、複数の柱部161は、高分子材料を含む屈折率調整層15を貫通していてもよい。複数の柱部161は、凹凸層16と屈折率調整層15とが接する場合に有効である。
 図6A~図6Dにより、光学デバイス1における凹凸層16の好ましい態様について説明する。図6A~図6Dは、実施の形態に係る光学デバイス1の凹凸層16の変形例の構成を示す図である。図6Aは凹凸層16の第1変形例の構成(高さがランダムの場合)、図6Bは凹凸層16の第2変形例の構成(ピッチがランダムの場合)、図6Cは凹凸層16の第3変形例の構成(角度がランダムの場合)、図6Dは凹凸層16の第4変形例の構成(深さがランダムの場合)を示す図である。なお、図6A~図6Dでは、光学デバイス1から凹凸層16の部分のみを抜き出して図示している。図6A~図6Dに示される凹凸層16は、上記及び下記のいずれの形態にも適用され得る。
 凹凸層16は、不規則な凹凸を有することが好ましい。図6A~図6Dは、不規則(ランダム)な凹凸を有する凹凸層16を示している。つまり、凹凸層16の凹凸は規則的でない。不規則な凹凸は、干渉や回折を低減し、光が特定の方向や波長で強くなりすぎることを抑制できるため、光学デバイス1の光学特性を高め得る。
 図6A~図6Dでは、凹凸層16内の複数の凸部16a及び複数の凹部16bが模式的に示されている。また、図6A~図6Dには、凹凸層16の凹凸の高さが「H1」で示されている。凹凸層16の凹凸の高さH1は、凹凸層16の平坦な面から突出する部分(凸部16a)の先端までの厚み方向での長さと定義される。また、図6A~図6Dには、凹凸層16の凹凸ピッチが「P1」で示されている。凹凸層16の凹凸ピッチP1は、隣り合う凸部16aの間の厚み方向に平行な方向の距離と定義される。隣り合う凸部16aの間の距離は、凸部16aの頂点を基準に求められる。また、図6Cには、凹凸層16の凹凸の角度が「θ」で示されている。凹凸層16の凹凸の角度θは、凸部16aの根元から頂点に向かう仮想直線と、凹凸層16の平坦な面とのなす角度と定義される。また、図6Dには、凹凸層16の凹凸の凹み深さがD1で示されている。凹凸層16の凹み深さD1は、凸部16aの先端から凹部16bの底部までの厚み方向での長さと定義される。
 凹凸層16の不規則な凹凸は、凹凸の高さH1、凹凸ピッチP1、凹凸の角度θ、凹凸の凹み深さD1のいずれか1つ以上が不規則になることで形成される。
 図6Aは、凹凸の高さH1がランダムな例を示す。つまり、複数の凸部16aの高さが揃っていない。複数の凸部16aは、複数の高さH1を有している。複数の凸部16aの先端の位置は、厚み方向で不均一である。
 図6Bは、凹凸ピッチP1がランダムな例を示す。つまり、複数の凸部16aの間の距離が揃っていない。複数の凸部16aは、複数のピッチP1で配置されている。複数の凸部16aのうちの隣り合う凸部16aの間の距離は、不均一である。
 図6Cは、凹凸の角度θがランダムな例を示す。つまり、複数の凸部16aの突出する角度θが揃っていない。複数の凸部16aは、複数の角度θを有している。複数の凸部16aは、緩やかに突出する凸部16aと、鋭く突出する凸部16aとを含んでいる。
 図6Dは、凹凸の凹み深さD1がランダムな例を示す。つまり、複数の凹部16bの凹み深さD1が揃っていない。複数の凹部16bは、複数の深さD1を有している。複数の凹部16bの凹み位置は、不均一である。
 図6A~図6Dでは、凹凸の高さH1、凹凸のピッチP1、凹凸の角度θ、凹凸の深さD1から選ばれる1つ以上に不規則性がみられる。ただし、不規則性は、特定の凸部16a及び凹部16bに偏って発現しないように規制されることが好ましい。凹凸の高さH1、凹凸のピッチP1、凹凸の角度θ、凹凸の深さD1は、それぞれ、平均値が求められ得る。凹凸の高さH1、凹凸のピッチP1、凹凸の角度θ、凹凸の深さD1はランダム指標と定義される。不規則な凹凸を有する凹凸層16は、全体として見たときに、平均値を基準に、凸部16a及び凹部16bのランダム指標の発現頻度が、一様分布、正規分布、指数分布のいずれかであることが好ましい。それにより、凹凸層16は、光学デバイス1に偏りすぎた光学特性を与えることが抑制される。
 図6A~図6Dでは、凹凸層16は、屈折率調整層15に向かって突出する複数の凸部16aを備えている。凸部16aは先端16pを有する。複数の凸部16aの先端16pは、突出位置が揃っていることが好ましい。つまり、複数の凸部16aの先端16pは、厚み方向で位置が揃っているとよい。複数の凸部16aの先端16pの突出位置が揃うと、屈折率調整層15の厚みがより均一になりやすい。たとえば、上述のスペーサ151によって屈折率調整層15の厚みが形成される場合(図4参照)、スペーサ151の厚み方向での位置が揃いやすくなり、屈折率調整層15の厚みが安定化する。図6B及び図6Dでは、複数の凸部16aの先端16pの突出位置が厚み方向で揃っている例を示している。
 また、図6Dでは、複数の凹部16bは、凹凸の深さD1以外の形状が同じである。この場合、複数の凸部16a及び複数の凹部16bをインプリントで形成する場合に、複数の凸部16a又は凹部16bに対して同じ型を使用して型の調整によって凹凸を作製することができる。このため、凹凸層16の容易に形成することができる。
 図7は、実施の形態の変形例4に係る光学デバイス1Dの一例を模式的に示す断面図である。図7では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。
 本変形例における光学デバイス1Dでは、屈折率調整層15は、高分子材料を含んでいる。屈折率調整層15が高分子材料を含むことにより、仮に光学デバイス1が壊れることがあっても、屈折率調整層15の材料や、基板の材料が飛散することを抑制できる。そのため、安全性が高まる。また、高分子材料は、屈折率調整層15の屈折率変化を安定化させることができる。そのため、配光性が安定化する。
 図7では、屈折率調整層15は、高分子材料により形成されたポリマー構造17を有している。ポリマー構造17は、高分子鎖の架橋構造で形成されてもよい。ポリマー構造17は、高分子の絡み合いで形成されてもよい。ポリマー構造17は、網目状の構造を有し得る。ポリマー構造17の間に液晶が配置されることで、屈折率の調整が可能になる。高分子は、屈折率調整層15に光散乱性を付与し得る。
 高分子材料を含む屈折率調整層15の材料としては、高分子分散型液晶を用いることが好ましい。高分子分散型液晶では、液晶が高分子材料によって保持されているため、安定な屈折率調整層15を形成することができる。高分子分散型液晶は、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)と呼ばれる。また、高分子材料を含む屈折率調整層15の材料として、ポリマーネットワーク型液晶を用いてもよい。ポリマーネットワーク型液晶は、PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)とよばれる。
 高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、樹脂部と液晶部とから構成されるものであってよい。樹脂部は、高分子材料により形成される。樹脂部は、光透過性を有することが好ましい。それにより、屈折率が変化する屈折率調整層15を形成することができる。樹脂部は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などにより形成され得る。液晶部は、電界によって液晶構造が変化する部分である。液晶部は、ネマチック液晶などが用いられる。高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、樹脂部の中に液晶部が点状に存在する構造であることが好ましい。高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶においては、樹脂部が海、液晶部が島を構成する海島構造となっていてよい。高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、樹脂部の中において液晶部が網目状に不規則につながる形状であることが好ましい。もちろん、高分子分散型液晶及びポリマーネットワーク型液晶は、液晶部の中に樹脂部が点状に存在したり、液晶部の中で樹脂部が網目状に不規則につながったりした構造であってもよい。
 屈折率調整層15が高分子材料を含む場合、屈折率調整層15の保持性が高まる。屈折率調整層15は、内部で材料が流動しにくくなる。これにより、屈折率調整層15は、屈折率が調整された状態が高く維持され得る。
 高分子材料は、上述のように、屈折率調整層15内でポリマー構造17を形成し得る。図7に示すように、ポリマー構造17は、屈折率調整層15の凹凸層16側の表面に到達する複数の到達点17aを有する。この場合、複数の到達点17aの間の平均距離は、凹凸層16の平均凹凸ピッチよりも大きいことが好ましい。複数の到達点17aは、図7の例では、凹凸層16との接触点となる。凹凸層16は、複数の凸部及び複数の凹部を含み得るが、凹部に高分子材料が入り込むと、凹部に高分子材料以外の物質(たとえば液晶)が入りにくくなり、屈折率調整層15の屈折率調整効果が弱くなるおそれがある。しかしながら、複数の到達点17aの間の平均距離が凹凸層16の平均凹凸ピッチよりも大きいと、高分子材料が凹部に入りにくくなるため、屈折率調整層15の屈折率調整効果が発揮されやすくなる。特に、液晶は屈折率を制御しやすく、液晶が凹凸層16の近傍に存在することが、配光性に有利である。そのため、複数の到達点17aの間の平均距離が凹凸層16の平均凹凸ピッチよりも大きくなると、光学デバイス1の配光効果が向上する。
 複数の到達点17aの間の平均距離、及び、凹凸層16の平均凹凸ピッチは、光学デバイス1Dの断面の分析により測定され得る。光学デバイス1Dでは、厚み方向に切断されて、切断面が観測され得る。このとき、たとえば、液晶と高分子とを含む屈折率調整層15から液晶が洗い流されて除かれると、高分子により形成された網目状のポリマー構造17が観測され得る。このとき、到達点17aも観測される。そして、複数の到達点17aのうち、隣り合う2つの到達点17a間の距離を測定し、この距離の測定を複数の到達点17a全体で行って、測定された距離の平均を求める。こうして求められた距離の平均は、複数の到達点17aの間の平均距離となる。また、上記の切断面から、複数の凸部を含む凹凸層16の凹凸の形状が観測され得る。そして、複数の凸部のうちの隣り合う2つの凸部の先端の位置の距離を測定し、この距離の測定を複数の凸部全体で行って、測定された距離の平均を求める。こうして求められた距離の平均は、複数の凸部間の平均距離、すなわち、凹凸層16の平均凹凸ピッチとなる。なお、凹凸層16の平均凹凸ピッチは、複数の凹部から求められてもよい。
 屈折率調整層15は、凹凸層16から離れる方向に、高分子の含有量が大きくなることも好ましい。この場合、凹凸層16の近くで高分子材料の量が少なくなり、凹凸層16の凹部に高分子材料が入りにくくなる。高分子材料が凹部に入りにくくなると、屈折率調整層15の屈折率調整効果が発揮されやすくなる。高分子材料は、第1電極13から第2電極14に向かう方向に屈折率調整層15内の含有量が徐々に大きくなることが好ましい。高分子材料の含有量は、連続的に大きくなってもよいし、段階的に大きくなってもよい。連続的に高分子材料の含有量が変化する場合、屈折率調整層15内の高分子の濃度は、グラデーション状に変化し得る。高分子材料は、ポリマー構造17が第2電極14の近くでは密になり、凹凸層16の近くでは疎になり得る。高分子材料の含有量が徐々に大きくなることは、高分子含有量グラデーションと定義される。高分子含有量グラデーションの屈折率調整層15を有する光学デバイス1は、図7において、凹凸層16の近くから第2電極14の近くになるにつれて、ポリマー構造17を徐々に密にしたものとなる。
 高分子含有量グラデーションは、紫外線硬化性樹脂(光重合性樹脂ともいう)を硬化させるときの紫外線照射(光照射)の調整によって形成され得る。この場合、屈折率調整層15は、紫外線硬化性樹脂を含む。紫外線の硬化の進行が速い部分は、高分子材料の含有量が高くなり得る。高分子含有量グラデーションを形成する紫外線照射の1つ目の方法として、紫外線を斜めに入射し、光路長を長くして、一部に紫外線を届きにくくすることが挙げられる。2つ目の方法として、低エネルギーの紫外線をまず照射して凹凸層16付近に液晶を凝集させた後に、高エネルギーの紫外線を照射して樹脂を硬化させることが挙げられる。3つ目の方法として、第1電極13側からと第2電極14側からとの両方向から、紫外線を照射して樹脂を硬化させることが挙げられる。4つ目の方法として、低エネルギーの紫外線をまず照射して凹凸層16付近に液晶を凝集させた後に、第1電極13側からと第2電極14側からとの両方向から、高エネルギーの紫外線を照射して樹脂を硬化させることが挙げられる。5つ目の方法として、屈折率調整層15の横から屈折率調整層15が広がる方向(面方向;第1基板11の表面と平行な方向)に紫外線を照射し、エバネッセント波を発生させて、屈折率調整層15の一部を強く紫外線照射することが挙げられる。6つ目の方法として、凹凸層16の凹凸構造を紫外線が反射又は屈折しやすい構造にしておき、凹凸層16を通るようにして紫外線を照射し、紫外線の反射光又は屈折光によって、屈折率調整層15の一部を硬化させることが挙げられる。7つ目の方法として、高分子材料と液晶とが相分離する温度に加熱し、紫外線を照射することが挙げられる。なお、上記の方法は、高分子含有量グラデーションだけでなく、次に述べる高分子含有部15Aと高分子非含有部15Bとを有する屈折率調整層15の形成にも有効である。屈折率調整層15にはスペーサが含まれていてもよい。第1電極13と第2電極14の剥離を防止するために、屈折率調整層15の外周に接着部が設置されていてもよい。
 図8は、実施の形態の変形例5に係る光学デバイス1Eの一例を模式的に示す断面図である。図8では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。
 図8に示す光学デバイス1Eでは、図7に示す光学デバイス1Dと同様に、屈折率調整層15が高分子材料を含んでいる。屈折率調整層15が高分子材料を含むことにより、安全性と配向性とが高まる。屈折率調整層15は、高分子材料により形成されたポリマー構造17を有している。
 図8に示す光学デバイス1Eでは、図7に示す光学デバイス1Dと異なり、屈折率調整層15が、高分子材料を含まない高分子非含有部15Bと、高分子材料を含む高分子含有部15Aとを備えている。高分子非含有部15Bは、高分子含有部15Aよりも凹凸層16に近い位置に形成される。高分子非含有部15Bには高分子材料が存在しない。一方、高分子含有部15Aには高分子材料が存在する。高分子材料は、屈折率調整層15内で第2電極14側に偏在している。高分子材料は、凹凸層16と接していない。凹凸層16の近傍には、高分子材料がない。高分子非含有部15Bは、高分子材料を凹凸層16に接しないようにすることができる。このため、高分子材料は、凹凸層16の凹部に入りにくくなる。高分子材料が凹部に入りにくくなると、屈折率調整層15の屈折率調整効果が発揮されやすくなる。屈折率調整層15は、高分子材料と液晶とを含み得る。たとえば、高分子含有部15Aは、高分子材料と液晶とを含む部分であってよい。一方、高分子非含有部15Bは、高分子材料を含まず、液晶を含む部分であってよい。高分子非含有部15Bの存在により、凹凸層16の凹部には、液晶が充填されやすくなる。
 図8の屈折率調整層15では、凹凸層16から離れる方向に、高分子材料の含有量が大きくなっている。高分子材料の含有量の変化は、少なくとも2段階である。
 図8では、高分子含有部15Aと高分子非含有部15Bとの境界は、破線で示されている。屈折率調整層15内において、高分子非含有部15Bは凹凸層16に近い側に配置され、高分子含有部15Aは凹凸層16から遠い側に配置される。高分子非含有部15Bと凹凸層16とは接する。一方、高分子含有部15Aと凹凸層16とは接しない。高分子非含有部15Bは凹凸面を有する。高分子含有部15Aは層状となり得る。高分子非含有部15Bも層状となり得る。高分子含有部15Aと高分子非含有部15Bとの境界は明瞭であってもよいし、曖昧であってもよい。
 高分子含有部15Aの高分子材料以外の物質は、高分子非含有部15Bに含まれる物質であり得る。高分子含有部15Aは、高分子非含有部15Bの材料に高分子材料が加わって形成されていることが好ましい。高分子含有部15Aと高分子非含有部15Bとが高分子材料以外において同じ材料であると、屈折率調整層15を容易に形成できる。高分子含有部15Aと高分子非含有部15Bとは、物質が行き来してもよい。たとえば、高分子含有部15Aの液晶と、高分子非含有部15Bの液晶とが、混じってもよい。
 屈折率調整層15に用いられる高分子材料は、散乱性を付与し得る。図8の光学デバイス1Eでは、高分子含有部15Aにより光散乱性が付与され得る。印加される電圧の大きさ(流れる電流の量)によって、散乱性の程度は変化し得る。高分子含有部15Aは、光散乱層として機能することができる。
 高分子非含有部15Bは、高分子含有部15Aが凹凸層16に接しないような厚みで形成され得る。高分子非含有部15Bの厚みは、たとえば、400nm以上であってよい。高分子非含有部15Bの厚みが可視光の波長以上になると、屈折率調整効果が向上する。なお、高分子非含有部15Bの厚みは、凹凸層16の凸部の先端から高分子含有部15Aと高分子非含有部15Bとの界面までの距離と定義される。
 図8のような屈折率調整層15は、高分子非含有部15Bの材料と、高分子含有部15Aの材料とが順次積層されて形成されてもよいし、高分子材料を含む屈折率調整層15の材料が凹凸層16又は第2電極14の上に積層され、高分子材料が第2電極14側に偏在させられることで形成されてもよい。この場合、高分子材料の偏在化によって、高分子含有部15Aと高分子非含有部15Bとが分けられて形成される。
 図9A及び図9Bは、実施の形態の変形例6に係る学デバイス1Fの一例を模式的に示す図である。図9A及び図9Bでは、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。
 図9A及び図9Bにおいて、屈折率調整層15は、可視光領域において不透明性を有する状態に変化可能である。不透明とは、光を通さない、または通しにくい状態を意味する。不透明性を有する状態は、不透明状態と定義される。図9A及び図9Bでは、不透明状態を形成する屈折率調整層15の一例が示されている。図9A及び図9Bにおいて、不透明な状態は反射状態によって形成される。なお、図9Aは、反射性を有さない状態を示しており、図9Bは、反射性を有する状態を示している。
 図9Aでは、屈折率調整層15は、反射膜形成成分18を含んでいる。図9Aにおいて、反射膜形成成分18は模式的に図示されている。反射膜形成成分18としては、金属イオンが例示される。金属イオンとしては、たとえば、Agイオン、Alイオン、Auイオン、Cuイオン、Crイオンが挙げられる。これらのイオンは、対となるカウンターイオンとともに配合され得る。たとえば、Agは硝酸銀として屈折率調整層15内に配合され得る。反射膜形成成分18は、金属粒子であってもよい。反射膜形成成分18は、屈折率調整層15内で溶解又は分散されている。屈折率調整層15は、ポリマー構造17を有している。反射膜形成成分18は、ポリマー構造17の隙間に存在している。反射膜形成成分18は、単独では反射する状態を形成しなくてよい。そのため、図9Aでは、光学デバイス1Fは透明である。
 図9Bでは、光学デバイス1Fは反射膜18Mを有している。反射膜18Mは、第1電極13と屈折率調整層15との間に配置されている。反射膜18Mは、凹凸界面に沿って形成されている。反射膜18Mには、凹凸が形成されている。反射膜18Mは、図9Aに示す反射膜形成成分18が電極の表面で析出することで形成され得る。たとえば、第1電極13と第2電極14との間で電圧が印加されると、電着と同様の原理により、金属イオンが電極表面に析出し得る。こうして形成された反射膜18Mは、光を透過させずに、反射させる。そのため、光学デバイス1は不透明性を有する状態に変化する。また、図9Bの状態において、反射膜18Mを形成するときとは逆の電圧を印加すると、反射膜18Mは屈折率調整層15内に溶解又は分散する。そのため、図9Aの反射性を有さない状態に戻る。このように、光学デバイス1Fでは、可逆的に透明性を有する状態と不透明性を有する状態とが変化し得る。反射膜18Mが形成されると、光は透過しなくなる。そのため、遮熱性を発揮することができる。
 反射膜18Mは、光を反射する機能を有する。反射膜18Mの形成によって、光学的特性を向上させることができる。反射膜18Mは、金属の析出で容易に形成され得る。ここで、反射膜18Mが凹凸を有して形成されると、光が一方向に強く反射しすぎることを抑制することができる。そのため、凹凸界面に沿って反射膜18Mが形成されることが好ましい。それにより、乱反射を発生させて、光害を抑制できる。ただし、鏡面構造を形成したい場合には、屈折率調整層15の平坦な面に反射膜18Mを形成してもよい。なお、反射膜18Mの代わりに、反射性を有さない不透明膜が形成されてもよい。その場合、反射膜形成成分18は、不透明膜形成成分に置換され得る。
 光学デバイス1Fでは、図9Aの状態(反射性を有さない状態)で屈折率を調整して、透明状態と配光状態と散乱状態とを変化させることも可能である。また、図9Bの状態(反射性を有する状態)で屈折率を調整して、屈折率調整層15の光学的状態を変化させることも可能である。透明性と反射性の変化は、配光性や散乱性とは独立して制御され得る。たとえば、交流により配光性や散乱性が変化する屈折率調整層15を用いる。この場合、周期的に交流電圧が付与される。一方、反射膜形成成分18から反射膜18Mへの変化及びその逆の変化は、直流により、一般的に交流の周期よりも長い時間、直流電圧を付与することで行われる。ここで、反射膜形成成分18と反射膜18Mとの変化は、交流電圧の周期的な変化に追随することができず、交流電圧によっては、ほとんど行われなくなる。そのため、図9Aの状態から直流電圧を付与して図9Bの状態にした後、交流電圧を付与するようにすると、図9Bの状態で屈折率を調整して、屈折率調整層15の光学的状態を変化させることができる。また、図9Bの状態から直流電圧を付与して図9Aの状態にした後、交流電圧を付与するようにすると、図9Aの状態で屈折率を調整して、透明状態と配光状態と散乱状態とを変化させることができる。
 図10は、実施の形態の変形例7に係る光学デバイス1Gの一例を模式的に示す図である。図10では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。
 図10において、光学デバイス1Gは、透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部20を備えている。透明性可変部20と屈折率調整層15との間に、第1電極13が配置されている。透明性可変部20を備えることにより、透明な状態と不透明な状態とを容易に変化させることができ、光学特性を向上させることができる。透明性可変部20は透明性の変化が可能な層で形成されている。透明性可変部20は、一対の基板の間に配置されている。
 具体的には、第1基板11の外側には、第3基板21が配置されており、透明性可変部20は、第1基板11と第3基板21との間に配置されている。第3基板21は、第1基板11と同じ材料で形成され得る。第3基板21は、第1基板11に対向している。透明性可変部20は、第1基板11及び第3基板21に支持されている。第1基板11と透明性可変部20と第3基板21との積層体は、透明性可変体と定義される。本変形例では、透明性可変体と光学調整体10とは基板(第1基板11)を共有しているが、透明性可変体と光学調整体10とは基板を共有しない構造であってもよい。
 図10に示す光学デバイス1Gでは、図9A及び図9Bのように屈折率調整層15内の成分で不透明を形成しているのではなく、光学調整体10とは別に不透明になることが可能な部分を設けている。そのため、光学デバイスの設計が容易になるという利点がある。
 透明性可変部20は、好ましくは電界により透明性が変化する。透明性の変化は、透明な状態と不透明な状態との2段階の変化でもよいが、透明から不透明な状態に徐々に変化することがより好ましい。それにより、光学特性を高めることができる。透明から不透明な状態への徐々の変化は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。電界の強弱により、透明性を変化させることが可能である。
 透明性可変部20は、たとえば、一対の電極の間に透明性が変化する層を配置した構造を含む。それにより、透明性が容易に変化可能である。透明性が変化する層は、透明性可変層と定義される。透明性可変部20の電極は、上述した第1電極13及び第2電極14と同様の材料で形成することができる。透明性可変部20の電極は、透明性可変部20を独立駆動するためには、第1電極13及び第2電極14と電気的に絶縁されていてよい。
 透明性可変部20の不透明への変化は、光反射性が高くなることにより行われてもよいし、光吸収性が高くなることにより行われてもよい。透明性可変部20が不透明になると、遮熱性が向上する。遮熱性を高める観点からは、光反射性が高くなる方が好ましい。透明性可変部20は、電界または電流変調である場合、メモリ性を有することが好ましい。それにより、電力効率を高めることができる。
 光反射性が変化可能な材料としては、たとえば、ネマチック液晶、コレステリック液晶、強誘電性液晶、エレクトロクロミックなどが挙げられる。コレステリック液晶は、たとえば、螺旋構造を持つネマチック液晶である。コレステリック液晶は、たとえば、キラルネマチック液晶である。コレステリック液晶では、分子軸の配向方向が空間で連続的に変化し、巨視的な螺旋構造が生まれる。このため、螺旋の周期に対応した光の反射が可能となる。エレクトロクロミックでは、電圧印加による電気化学的可逆反応(電解酸化還元反応)による物質の色変化現象を利用することができ、光反射性と光透過性との間を制御することが可能である。光吸収性が変化可能な材料としては、たとえば、酸化タングステンや二色性色素を含有した液晶などが挙げられる。
 図10では、透明性可変部20は、第1基板11の上に設けられている。透明性可変部20は、第2基板12の上に設けられてもよい。ただし、外光の進入を効率よく抑制するためには、透明性可変部20は、第1基板11の外側に設けられることが好ましい。
 図11は、実施の形態の変形例8に係る光学デバイス1Hの一例を模式的に示す図である。図11では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。
 図11において、光学デバイス1Hは、発光体30をさらに備えている。発光体30は、電力の供給により発光する。発光体30により、光学デバイス1Hは光を発することができる。そのため、光学特性を向上させることができる。光学デバイス1Hの発光は、照明、バックライト、サイネージなどに応用可能である。
 図11に示す光学デバイス1Hでは、発光体30は、層状になっている。透明性を有する面状発光体が発光体30として用いられ得る。発光体30は、発光ダイオード(LED)、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)などを用いて形成され得る。有機エレクトロルミネッセンス素子では、面状の発光が容易である。無機の発光ダイオードでは、通常、導光板を使用することで、面状の発光が容易に得られる。発光体30は、一対の電極と、電極からの電力の供給により発光する発光層とを有していてよい。発光体30は光透過性を有する。発光体30は、一対の基板の間に配置されている。第2基板12の外側には、追加基板31が配置されている。追加基板31は、追加された基板である。発光体30は、第2基板12と追加基板31との間に配置されている。追加基板31は、第2基板12と同じ材料で形成され得る。追加基板31は、第2基板12に対向している。発光体30は、第2基板12及び追加基板31に支持されている。第2基板12と発光体30と追加基板31との積層体は、発光素子と定義される。本変形例では、発光素子と光学調整体10とは基板(第2基板12)を共有しているが、発光素子と光学調整体10とは基板を共有しない構造であってもよい。
 発光体30は、光学調整体10とは独立してオンオフが可能である。そのため、種々の光学的状態を作り出すことが可能になり、光学特性が向上する。
 図11では、光学デバイス1Hは、透明性可変部20を備えている。発光体30を有する光学デバイス1Hでは、透明性可変部20は、反射状態と透明状態とが変化可能であることが好ましい。透明性可変部20が反射状態となると、発光体30からの光を反射させることができ、より多くの光を出射させることができる。光は追加基板31から出る。
 図11では、発光体30は、第2基板12の上に設けられている。発光体30は、第3基板21の上に設けられてもよい。発光体30は、透明性可変部20と光学調整体10との間に配置されてもよい。ただし、第2基板12側の外部に発光を得るためには、発光体30は、第2基板12の外側に配置されることが好ましい。
 なお、図11に示す本変形例における光学デバイス1Hでは、図10に示す透明性可変部20を有する光学デバイス1Gに発光体30を追加したものを示したが、光学デバイス1Hは、透明性可変部20を有さなくてもよい。
 図12は、実施の形態の変形例9に係る光学デバイス1Iの一例を模式的に示す図である。図12では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。
 図12において、光学デバイス1Iは、発光体30を備えている。そして、発光体30からの光は、屈折率調整層15を導光する。発光体30は、電力の供給により発光する。このように、屈折率調整層15を導光するようにすると、効率よく発光を得ることができる。発光体30により、光学デバイス1Iは光を発することができる。そのため、光学特性を向上させることができる。光学デバイス1Iの発光は、照明、バックライト、サイネージなどに応用可能である。なお、図12では、発光体30からの光を矢印で示している。
 発光体30は、発光ダイオード(LED)などで構成することができる。発光体30は、複数設けられていてもよい。発光体30は、点状の発光であってもよいし、線状の発光であってもよい。発光体30からの光は、屈折率調整層15に側方から入る。発光体30は、屈折率調整層15の側方に配置されていてよい。屈折率調整層15は、いわゆる導光板と同様の機能を有する。発光体30からの光は、屈折率調整層15内に面状に広がる。面状になった光は、主に第2基板12を通して、光学デバイス1Iから出射する。発光体30は、独立してオンオフが可能であってよい。屈折率調整層15は、高分子材料を有すると光が散乱され、導光しやすくなったり、眩しさ(グレア)が抑制されたりする可能性がある。発光体30をLEDで構成すると、簡単に発光を得ることができる。
 屈折率調整層15は、発光体30が光を出すときに、散乱状態となってもよい。散乱状態となることで、導光性が向上する。また、散乱された光を出射することができるため、均一な発光を得ることができる。透明性可変部20は設けられてなくてもよいが、透明性可変部20は設けられている方が好ましい。透明性可変部20を設けることで、遮熱性を高めることができる。さらに、透明性可変部20は反射状態に変化可能であることが好ましい。透明性可変部20が反射状態となると、発光体30からの光を反射させて光学デバイス1Iから出すことができ、発光効率を向上させることができる。
 図13は、実施の形態の変形例10に係る光学デバイス1Jの一例を模式的に示す図である。図13では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。図13に示す光学デバイス1Jは、図7に示す光学デバイス1Dをベースにした変形例を示しているが、以下の説明は、その他の例をベースとした変形例にも適用可能である。たとえば、以下の説明は、屈折率調整層15が高分子材料を含んでいない態様にも適用可能である。
 光学デバイス1Jでは、第1電極13及び第2電極14の少なくとも一方が、複数に分割されている。このように、第1電極13、第2電極14を分割することにより、電界を部分的に付与することができ、光学的状態を面内において異ならせることが可能になる。たとえば、透明性の高い部分と配光性の高い部分との2つの部分を設けたり、透明な部分と不透明な部分との2つの部分を設けたりすることができる。それにより、光学特性が向上する。また、第1電極13、第2電極14を分離することにより、光学デバイス1Jには、光学的状態の異なる複数のエリアが形成され得る。
 図13では、第1電極13が複数に分割された例を示している。第1電極13の分割は、基板面内において、適宜のパターンで分割されてもよい。たとえば、第1電極13は、2分割することができ、図13では、第1部13Aと第2部13Bとに分割されている。光学デバイス1Jが窓として用いられる場合、上部と下部とで2分割するようにすると、上部は光を通し、下部は光を通さない状態にすることができる。このとき、たとえば、室内を明るくしつつも、人のいる位置を暗めにすることができる。なお、第1電極13は、3以上に分割されてもよい。第1電極13の分割数が多いほど、光学的状態の異なるエリアの数が増加し得る。ただし、製造を容易にするためには、分割数は少ない方が好ましく、たとえば、8個以下であってよい。光学的状態の異なるエリアは、平面視したときに、ユーザにより確認され得る。
 第1電極13が複数に分割された部分は、電極分割部分25と定義される。第1電極13及び第2電極14の少なくとも一方は、複数の電極分割部分25を有し得る。複数の電極分割部分25は、第1電極13、第2電極14を分割することで形成される。複数の電極分割部分25は、異なる電力が供給されることが可能であることが好ましい。図13では、第1電極13の第1部13A及び第2部13Bが、電極分割部分25である。このとき、第1部13Aと第2部13Bとが、異なる電力が供給され得る。これにより、屈折率や散乱性を面内で変えることができ、光学特性に面内分布が発生する。そのため、屈折率や散乱性の制御幅が拡大し、入射する光の角度の制御幅も拡大することができる。このように、面内において異なる電力が与えられることで、光学特性の優れた光学デバイス1Jが得られる。
 なお、図13では、第1電極13が複数に分割された場合について説明したが、第2電極14が複数に分割された場合についても同様である。また、第2電極14のみが分割されてもよいし、第1電極13と第2電極14との両方が分割されてもよい。分割された第1電極13と、分割された第2電極14とは、同じパターンで分割されてもよい。それにより、電力効率が高まる。
 図14は、実施の形態の変形例11に係る光学デバイス1Kの一例を模式的に示す図である。図14では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。図14に示す光学デバイス1Kは、図13に示す光学デバイス1Jをベースにした変形例を示しているが、以下の説明は、その他の例をベースとした変形例にも適用可能である。
 図14において、光学デバイス1Kは、第1ガラスパネル41と、第2ガラスパネル42とをさらに備えている。第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42との間には、密閉空間43が設けられている。第1電極13と屈折率調整層15と第2電極14とを備えた光学調整体10は、密閉空間43に配置されている。第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42と密閉空間43とは、ガラスパネルユニット40を構成する。ガラスパネルユニット40は、いわゆる複層ガラスとして機能する。光学調整体10は、ガラスパネルユニット40(複層ガラス)内に存在する。光学デバイス1Kは、ガラスパネルユニット40を含む。光学デバイス1Kは、光学調整体10が組み込まれたガラスパネルユニット40で構成される。このように、ガラスパネルユニット40で光学デバイス1を構成することで、断熱性を高めることができる。そのため、建材(窓を含む)として有効な光学デバイス1Kを得ることができる。また、ガラスパネルユニット40は、光学デバイス1Kを保護することができ、機械強度を向上させることができる。そのため、破壊が起こりにくい光学デバイス1Kを得ることができる。
 密閉空間43は、真空であってもよいし、気体が充填されていてもよい。光学調整体10が劣化されにくくなるためには、密閉空間43は、真空か、不活性ガスで充填されていることが好ましい。また、断熱性を高める観点からは、密閉空間43は、真空か、断熱性の高いガスで充填されていることが好ましい。ガスとしては、Arガス、窒素ガス、ドライエアが例示されるが、これに限定されるものではない。密閉空間43は、封止されて外部から遮断されていることが好ましい。
 図14では、第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42との間にシール壁44が配置されている。シール壁44は、ガラスパネルユニット40の一部である。シール壁44は、第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42との縁部に配置されている。シール壁44は、第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42とを接着する。シール壁44は、密閉空間43を囲むものであってよい。シール壁44は、第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42とをシールして、密閉空間43を形成する。シール壁44は、ガラス、アルミニウム等の金属、樹脂などにより形成され得る。シール壁44は、第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42との間の距離を規定する。シール壁44の厚み(高さ)は、光学調整体10の厚みよりも大きくい方がよい。それにより、密閉空間43に光学調整体10を容易に収めることができる。
 シール壁44は、スペーサを含むことが好ましい。シール壁44にスペーサを含めることで、第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42との間の距離を容易に確保できる。スペーサは、たとえば無機材料である。スペーサは、粒子であってもよいし、線材であってもよい。スペーサを用いることで、密閉性が向上する。
 図14では、光学デバイス1Kを駆動させるために電力を供給する配線50が図示されている。配線50は、第1電極13に電気的に接続された第1配線51と、第2電極14に電気的に接続された第2配線52と、に区分される。配線50を通して電力を供給することで、光学デバイス1Kの光学的状態が変化し得る。上述したように、透明性可変部20、発光体30といった、電力駆動の部分をさらに備える場合は、それに対応する配線が追加されてもよい。なお、図14以外の形態でも、配線50が設けられてよいことは理解できる。
 図15は、実施の形態の変形例12に係る光学デバイス1Lの一例を模式的に示す図である。図15では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。図15に示す光学デバイス1Lは、図14に示す光学デバイス1Jをベースにした変形例を示しているが、以下の説明は、他の図の例をベースとした変形例にも適用可能である。
 図15に示す光学デバイス1Lでは、図14に示す光学デバイス1Kと同様に、第1ガラスパネル41と、第2ガラスパネル42とを備えている。第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42との間には、密閉空間43が設けられている。第1電極13と屈折率調整層15と第2電極14とを備えた光学調整体10は、密閉空間43に配置されている。第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42と密閉空間43とは、ガラスパネルユニット40を構成する。ガラスパネルユニット40は、いわゆる複層ガラスとして機能する。
 図15に示す光学デバイス1Lは、透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部20を備えている。透明性可変部20は反射性が可変であってもよいし、吸収性が可変であってもよい。光学調整体10は、第2ガラスパネル42に支持されている。透明性可変部20は、密閉空間43に配置されている。透明性可変部20は、第1ガラスパネル41に支持されている。透明性可変部20は、上述したものと同様である。透明性可変部20を備えることにより、透明な状態と不透明な状態とを容易に変化させることができ、光学特性を向上させることができる。図15に示す光学デバイス1Lは、製造が容易であるという利点がある。
 透明性可変部20は、第3基板21と第4基板22との間に配置される。第4基板22の材料は、第3基板21と同じであってよい。第3基板21及び第4基板22は、第1基板11と同じ材料で形成され得る。第3基板21と第1ガラスパネル41とは接する。第3基板21が第1ガラスパネル41に接着することにより、第1ガラスパネル41は第3基板21を通して透明性可変部20を支持する。透明性可変部20は、少なくとも2つの配線50(第3配線53及び第4配線54)に接続される。第3配線53及び第4配線54を通して電力が与えられることで、透明性可変部20は透明性が変化し得る。第3基板21及び第4基板22は、透明性可変部20の基板である。
 光学調整体10は、第2ガラスパネル42に支持される。第2ガラスパネル42と第2基板12とが接する。第2基板12が第2ガラスパネル42に接着している。図15の光学デバイス1は、窓に適用可能で、光学特性に優れる。
 図16は、実施の形態の変形例13に係る光学デバイス1Mの一例を模式的に示す断面図である。図16では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。図16に示す光学デバイス1Mは、図15に示す光学デバイス1Lをベースにした変形例を示しているが、以下の説明は、他の図の例をベースとした変形例にも適用可能である。
 図16に示す光学デバイス1Mでは、第1ガラスパネル41は、透明性可変部20の基板である。第1ガラスパネル41が第3基板21として機能する。また、図16に示す光学デバイス1Mは、図15に示す光学デバイス1Lと比べて部品数が少なく、製造性が高まり得る。さらに、図16に示す光学デバイス1Mは、窓に適用可能で、光学特性に優れる。
 図17は、実施の形態の変形例14に係る光学デバイス1Nの一例を模式的に示す断面図である。図17では、直接凹凸形成構造の例が示されるが、以下の説明は、間接凹凸形成構造(図2参照)にも適用可能である。図17に示す光学デバイス1Nは、図15に示す光学デバイス1Lをベースにした変形例を示しているが、以下の説明は、他の図の例をベースとした変形例にも適用可能である。
 図17に示す光学デバイス1Nでは、第2ガラスパネル42は、第2基板12である。つまり、第2ガラスパネル42が第2基板12として機能する。また、図17に示す光学デバイス1Nは、図15に示す光学デバイス1Lに比べて部品数が少なく、製造性が高まり得る。さらに、図17に示す光学デバイス1Nは、窓に適用可能で、光学特性に優れる。
 なお、図16及び図17のさらなる変形例として、第1ガラスパネル41が第3基板21となり、第2ガラスパネル42が第2基板12となった光学デバイス1が挙げられる。この場合、さらに部品点数を少なくすることができ、製造上有利になり得る。
 図14~図17に示すような、ガラスパネルユニット40に光学調整体10が組み込まれる態様では、安定な電力の供給を可能にするための構造が形成され得る。たとえば、電極接続部19に導電性の良好な材料を通して、配線50から電力が供給される構造が好ましい。この場合、光学的性質の面内均一性が向上し、また、電圧ロスが抑制される。また、シール壁44がスペーサを含む場合、スペーサとガラスパネルとの間に配線50が通ることが好ましい。この場合、配線構造の部材数を低減することができる。あるいは、シール壁44がスペーサを含む場合、スペーサに貫通孔が設けられ、その貫通孔を配線50が通ることが好ましい。この場合、密封性が向上する。
 図18A~図18Fにより、実施の形態に係る光学デバイス1の製造方法を説明する。図18A~図18Fは、実施の形態に係る光学デバイス1の製造方法における各工程を模式的に示す断面図である。なお、図18A~図18Fでは、図1に示す光学デバイス1の製造方法を例として挙げているが、他の変形例にも適用できる。ただし、図18A~図18Fでは、主に、屈折率調整層15が高分子材料を含む場合の構成について説明する。
 光学デバイス1の製造方法は、第1電極13及び樹脂層160を形成する工程と、樹脂層160から凹凸層16を形成する工程と、第2電極14を形成する工程と、屈折率調整層15の材料を塗布する工程と、第1基板11と第2基板12とを接着する工程と、を含む。第1電極13及び樹脂層160を形成する工程では、第1基板11の上に第1電極13及び樹脂層160が形成される。凹凸層16を形成する工程では、樹脂層160を形成した後、インプリントにより樹脂層の表面に凹凸が与えられ、樹脂層160から凹凸層16が形成される。第2電極14を形成する工程では、第2基板12の上に第2電極14が形成される。屈折率調整層15の材料を塗布する工程では、屈折率調整層15の材料が、凹凸層16及び第1電極13のうちの一方の上、又は、第2電極14の上に塗布される。第1基板11と第2基板12とを接着する工程では、第1電極13と第2電極14とが対向されて、第1基板11と第2基板12とが接着される。この光学デバイス1の製造方法では、光学デバイス1が効率よく製造される。
 以下、図18A~図18Fを用いて、光学デバイス1の製造方法を詳細に説明する。
 まず、図18Aに示すように、第1基板11を準備する。次に、図18Bに示すように、第1基板11の上に、第1電極13を形成する。図示しないが、第1電極接続部19aは、第1電極13と同時に形成され得る。次いで、図18Cに示すように、第1電極13の上に、樹脂層160を形成する。樹脂層160は、たとえば、樹脂層160の材料を塗布することで形成される。樹脂層160を構成する樹脂材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれか又は両方を含み得る。樹脂層160は、導電性を有する材料で形成されることが好ましい。そして、図18Dに示すように、樹脂層160に凹凸を付与する。凹凸の付与は、インプリントにより行われ得る。インプリントは微細な凹凸を精度よく形成できる。凹凸の付与は、ナノインプリントがより好ましい。この場合、ナノサイズの凹凸の転写によって樹脂層160に凹凸が形成され得る。樹脂層160は、凹凸が与えられて、凹凸層16に変化する。たとえば、凹凸の型で未硬化の樹脂層160を押した状態で樹脂層160が硬化すると、凹凸が転写される。次に、図18Eに示すように、凹凸層16の上に、屈折率調整層15の材料を塗布する。屈折率調整層15の材料は、高分子材料又は高分子材料を形成する低分子(たとえばモノマー)を含み得る。屈折率調整層15は、紫外線硬化性樹脂及び液晶を含み得る。そして、図18Fに示すように、第1基板11と第2基板12とを接着する。第2基板12はあらかじめ準備される。図18Bと同様に、第2基板12の上には、第2電極14が形成される。第2電極接続部19bは、第2電極14と同時に形成され得る。第1基板11と第2基板12とは、接着剤によって接着され得る。このとき、第1電極13と第2電極14とは対向する配置となる。第1電極13と第2電極14との間に屈折率調整層15が配置される。なお、屈折率調整層15は、スペーサ(図4参照)を含んでいてもよい。また、屈折率調整層15が紫外線硬化性樹脂を含む場合、最後に紫外線を照射し、屈折率調整層15内の紫外線硬化性樹脂を硬化させ、高分子のポリマー構造17(図7参照)を形成する。紫外線の照射は、第1基板11と第2基板12とを接着する前に行われてもよい。以上により、光学デバイス1が製造される。
 図18A~図18Fに示される光学デバイス1の製造方法は次のように変形され得る。図18A~図18Cでは、第1基板11の上に第1電極13及び樹脂層160をこの順で形成したが、第1基板11の上に樹脂層160を形成し、樹脂層160に凹凸を付与して樹脂層160が凹凸層16になった後に、凹凸層16の上に第1電極13を形成してもよい。この場合、図2のような間接凹凸形成構造の光学デバイス1Aが形成され得る。また、間接凹凸形成構造の場合、第1基板11の上に樹脂層160と第1電極13を形成した後に、インプリントにより樹脂層160と第1電極13の両方に一括で凹凸構造を形成してもよい。屈折率調整層15の材料は、第1電極13の上に塗布され得る。また、図18A~図18Fでは、屈折率調整層15の材料を凹凸層16の上に塗布したが、第2電極14の上に屈折率調整層15の材料を塗布してもよい。なお、屈折率調整層15の材料は、第1電極13と第2電極14との間に隙間を設けて第1基板11と第2基板12とを接着してこの隙間に屈折率調整層15の材料を注入する方法でも、配置され得る。
 図18A~図18Fで作製される光学デバイス1は、光学調整体10そのものである。このようにして得られた光学調整体10を用いることにより、他の光学的な部(透明性可変部20、発光体30)を備える光学デバイス1が形成され得る。他の光学的な部は、光学調整体10と厚み方向で重ねられ得る。また、光学調整体10をガラスパネルユニット40の内部に組み込むことにより、ガラスパネルユニット40で構成される光学デバイスが形成され得る(たとえば図15参照)。このとき、図15に示されるように、たとえば、光学調整体10が第1ガラスパネル41と第2ガラスパネル42との間に配置されて、これら2つのガラスパネルが接着され得る。
 図19A~図19Cは、以上で説明した光学デバイス1の適用例を示している。図19Aは、実施の形態に係る光学デバイス1を建物100に適用したときにおける光学デバイスの光学状態の一例を示す図であり、図19Aは透明状態、図19Bは配光状態、図19Cは遮蔽状態を示している。
 図19A~図19Cでは、建物100の壁110に光学デバイス1を取り付けた例を示している。壁110は、例えば外壁である。建物100は、天井120を有しており、天井120には照明器具200が設けられている。建物100の内部は室内130と定義される。本適用例では、光学デバイス1は窓として機能する。
 図19Aに示すように、光学デバイス1が透明性を有する状態では、外光が光学デバイス1を通して室内130に入射する。外光は、通常、太陽の光である。光学デバイス1は、いわばガラス窓と同じような光学的状態である。このとき、室内130は、光が入ることにより明るくなるが、室内130の奥行が広い場合などには、室内130全体が明るくはなりにくい。そのため、ガラス窓を有する建物では、昼においても、照明器具200が点灯されて、室内130が明るくされることがよく行われている。
 図19Bでは、光学デバイス1が配光性を有する状態となっている。この場合、光学デバイス1が光の進行方向を変化させ、配光することにより、室内130の奥に届きやすい方向の光を発生あるいは増加させることができる。図19Bでは、光は天井120に向かう方向に変化されている。斜め下方に進む光が、光学デバイス1を通過して、斜め上方に進む光になっている。ただし、光の配光は完全ではなく部分的に生じ得るものなので、天井120に向かう方向に曲げられた光と、直進する光とが存在してよい。このとき、光の主成分は配光されて曲げられた光であることが好ましい。そして、図19Bのように光が配光されると、室内130の内部の方に光が届くため、室内130が奥(光学デバイス1から遠い所)まで明るくなる。そのため、照明器具200をオフにしたり、照明器具200での消費電力量を低下させたりすることができ、省エネルギー化を図ることができる。
 図19Cでは、光学デバイス1が遮蔽性を有する状態となっている。この場合、光は光学デバイス1によって反射されて、室内130に届きにくくなる。光を遮断すると、断熱性を付与することができる。断熱性が高まると、冷暖房効率が高まるため、省エネルギー化を図ることができる。ここで、図19Cのように、光の一部を反射し、光の一部を透過させるような反射性を発揮するようにすると、室内130に届く光の量を調整することが可能である。屋外の光が眩しいときには、室内130に入る光の量を調整することは有効である。また、反射性を高めて、光学デバイス1が光を通さないようにすると、光学デバイス1を通して向こう側の物体が視認されにくくなり、光学デバイス1はカーテンの機能を有し得る。光学デバイス1は、光散乱性の発揮によりすりガラス状になることも可能である。その場合、光学デバイス1の向こう側に配置された物体を、明瞭に見える透明状態と、うっすら見える散乱状態と、全く見えない不透明状態とに切り替えることも可能である。
 なお、図13や図14のように、第1電極13、第2電極14が分割され、光学的状態が異なる複数のエリアを有することが可能なように光学デバイスが構成されると、室内130への光の入り方を制御することができる。たとえば、窓(光学デバイス1)の上部では光をよく通し、窓の下側では光をあまり通さないといった制御が可能である。そのため、光学特性の高い光学デバイスが得られる。また、光学デバイスが、発光体30を有すると、照明装置として機能し得る。窓と照明とを兼ねた光学デバイスを提供できる。また、光学デバイス1の散乱性を利用し、コントラストを高めて、光学デバイス1をスクリーンとして使用することも可能である。プロジェクタ、映写機などの画像を出射する装置と組み合わせて、画像を光学デバイス1に写し出すことができる。
 図20A~図20Cは、実施の形態に係る光学デバイスの一例である光学デバイス2を用いた光学デバイス制御装置3の一例を模式的に示す図であり、図20Aは光学デバイス2が透明状態であるとき、図20Bは光学デバイス2が配光状態であるとき、図20Cは光学デバイス2が散乱状態であるときを示している。
 光学デバイス制御装置3に用いられる光学デバイス2と、光学デバイス2に入射する近赤外線量を検知する検知部70と、検知部70で検知した近赤外線量により第1電極13と第2電極14との間の電圧を制御する制御部とを備える光学デバイス2は、図1に示す光学デバイス1と同様に、第1電極13と、第2電極14と、屈折率調整層15と、凹凸層16とを備えている。また、光学デバイス2は、第1基板11と第2基板12とをさらに備えている。
 図1に示す光学デバイス1と図20A~図20Cに示す光学デバイス2とは、屈折率調整層15が異なる。具体的には、図1に示す光学デバイス1では、屈折率調整層15は、領域可視光領域及び近赤外領域のうち可視光領域のみでの屈折率が調整可能としたが、図20A~図20Cに示す光学デバイス2では、屈折率調整層15は、可視光領域及び近赤外領域のうち近赤外領域のみでの屈折率が調整可能としている。つまり、光学デバイス2は、入射する近赤外線の方向を制御する近赤外線制御デバイスとして機能する。また、光学デバイス2では、屈折率調整層15は、近赤外線に対して透過性を有する。そして、屈折率調整層15は、近赤外線領域での屈折率について、凹凸層16の屈折率に近い屈折率と、凹凸層16の屈折率との屈折率差が大きい屈折率とに調整可能である。 なお、光学デバイス2では、第1電極13、第2電極14、凹凸層16についても、近赤外線に対して透過性を有する。近赤外領域は、たとえば、波長780nm~2500nmの領域である。
 屈折率調整層15は、図1に示す光学デバイス1における屈折率調整層15と同様に、電圧が印加されたり電圧が印加されなかったりして屈折率が変化し、透明状態、配光状態及び散乱状態のいずかの状態となる。これにより、光学デバイス2は、透明状態、配光状態及び散乱状態のいずかの状態のいずれかに切り替えることができる。
 図20Aは、光学デバイス2が透明状態となったときの光(近赤外線)の進行を示している。この場合、光は、光学デバイス1の表面に垂直な方向(厚み方向と同じ方向)から傾斜した方向で進行し得る。
 図20Bは、光学デバイス2が配光状態となったときの光(近赤外線)の進行を示している。この場合、光学デバイス2に入った光は、光学デバイス2内において進行方向が変化する。図20Bでは、光学デバイス2に向かって進む光は、戻る方向(跳ね返る方向)に進行方向が変更されている。
 図20Cは、光学デバイス2が散乱状態となったときの光(近赤外線)の様子を示している。この場合、光学デバイス2に入射した光は散乱されながら進行するため、強い光の進行を抑制することができる。
 なお、光学デバイス2における屈折率調整層15の屈折率調整材料としては、液晶材料を含んでいるとよい。これにより、印加する電圧を制御することで屈折率調整層15の屈折率を容易に変化させることができるので、光学デバイス2の状態を容易に切り替えることができる。
 このように構成される光学デバイス2は、たとえば、光学デバイス2を建物の窓として取り付けた場合に、窓から入射する太陽光による日射熱(赤外線)を自由に制御することができる。これにより、建物の室内温度を快適化することができ、また、冷暖房費を削減することができる。例えば、建物の屋内の奥に日射線を入射させることができるので、部屋全体(特に部屋の奥)を暖かくすることが可能となる。また、部屋の床面全体に日射熱(赤外線)が届くように制御した場合、床面に接している足元が暖かくなるため、室内の体感温度を上昇させることができる。その結果、冷暖房設定温度を低くすることができるため、冷暖房費を下げることが可能となる。
 また、光学デバイス2は、光学デバイス制御装置3として構成することができる。図20A~図20C及び図21に示すように、光学デバイス制御装置3は、たとえば、上記の光学デバイス2と、近赤外線量を検知する検知部70と、検知部70で検知した近赤外線量に応じて第1電極13と第2電極14との間の電圧を制御する制御部90とを備える。
 検知部70は、光学デバイス2に入射する近赤外線量を検知する第1検知部と、光学デバイス2から出射する近赤外線量を検知する第2検知部の少なくとも一つによって構成されている。
 例えば、図21に示すように、建物100の屋外に、光学デバイス2に入射する近赤外線量を検知する第1検知部として2つの検知部70を設置することができる。また、建物100の室内130に、光学デバイス2から出射する近赤外線量を検知する第2検知部として2つの検知部70を設置することができる。
 この場合、図20A~図20Cに示される制御部90は、検知部70で検知した近赤外線量に応じて、第1電極13と第2電極14とに印加する電圧を制御する。これにより、光学デバイス2の状態(透明状態、配光状態、散乱状態)を切り替えることができるので、室内130の最適光量を調整することができる。効率的に冷暖房エネルギーや照明エネルギーの削減を行なうために、制御部90は、室内の冷暖房機器や照明機器と連動させて動作させてもよい。
 図21に示すように、屋外の検知部70の一つは、建物の上部(屋根等)に設置されている。これにより、太陽からの赤外線量を正確に検知することができる。一方、屋外の検知部70の他の一つは、光学デバイス2に設置されている。これにより、太陽からの赤外線量を比較的正確に検知することができるとともに、光学デバイス2に近いので簡便な施工により検知部70を設置することができる。ただし、この場合、検知部70は、軒下等の日陰にならない場所に設置するとよい。また、室内130の検知部70の一つは、光学デバイス2に設置されている。これにより、窓となる光学デバイス2の汚れ等も含めて入射する赤外線量を評価することができるので、室内130の赤外線量を正確に検知することができる。さらに、この場合、光学デバイス2に近いので簡便な施工により検知部70を設置することができる。一方、室内130の検知部70の他の一つは、室内130の天井120に設置されている。これにより、室内130の平均的な赤外線量を検知することができるので、室内130の快適温度が制御しやすくなる。また、いずれの検知部70についても、太陽からの赤外線を検知しやすいように、水平から上方に80度までの角度を精度よくとれることが好ましい。
 また、図20A~図20Cに示すように、光学デバイス制御装置3は、さらに、光学デバイス2における第1電極13と第2電極14とに電力を供給する電池60を備えていてもよい。これにより、第1電極13と第2電極14とに印加する直流電圧を電池60によって入力できる。このように、電池60を用いて第1電極13と第2電極14とに電力を供給することによって、簡便な施工で光学デバイス制御装置3を実現できるとともに、電力供給用配線をなくすことができるので配線レス化が可能となる。なお、電池60は、一次電池及び二次電池のいずれであってもよい。容量が大きいことから、電池60としてはリチウムイオン電池を用いるとよい。また、電池60として太陽電池を用いてもよいが、この場合、充電池を併用することによって、日射がない場合でも光学デバイス2を制御することができる。
 また、図22に示すように、光学デバイス制御装置3は、さらに、検知部70で検知した近赤外線量を表示する表示部80を備えていてもよい。近赤外線量を表示部80に表示する場合、図22に示すように、近赤外線量を数値化して表示してもよいし、近赤外線量をキャラクタの態様によって表示してもよいし、これらの両方で表示してもよい。このように、近赤外線量を表示部80に表示することで、ユーザには見えない赤外線の量を可視化することができる。なお、表示部80は、窓となる光学デバイス2の一部に設けられていてもよいし、光学デバイス2から離して設けられていてもよい。
 以上、本開示に係る光学デバイス及び光学デバイス制御装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
 1、1A~1N、2  光学デバイス
 3   光学デバイス制御装置
 10  光学調整体
 11  第1基板
 12  第2基板
 13  第1電極
 14  第2電極
 15  屈折率調整層
 15A 高分子含有部
 15B 高分子非含有部
 151 スペーサ
 16  凹凸層
 16a 凸部
 160 樹脂層
 161 柱部
 17  ポリマー構造
 17a 到達点
 19  電極接続部
 19a 第1電極接続部
 19b 第2電極接続部
 20  透明性可変部
 25  電極分割部分
 30  発光体
 41  第1ガラスパネル
 42  第2ガラスパネル
 43  密閉空間
 50  配線
 51  第1配線
 52  第2配線
 53  第3配線
 54  第4配線
 60  電池
 70  検知部
 80  表示部
 90  制御部
 100 建物
 110 壁
 120 天井
 130 室内
 200 照明器具

Claims (30)

  1.  光透過性を有する第1電極と、
     前記第1電極と電気的に対となり、光透過性を有する第2電極と、
     前記第1電極と前記第2電極との間に配置され、可視光領域から近赤外光領域までの任意の波長帯域での屈折率が調整可能な屈折率調整層と、
     前記屈折率調整層の表面を凹凸にする膜状の凹凸層と、を備え、
     前記屈折率調整層は、透明状態と、入射光を配光する状態とが変化可能である、
     光学デバイス。
  2.  前記屈折率調整層は、前記可視光領域での屈折率が調整可能である、
     請求項1に記載の光学デバイス。
  3.  前記屈折率調整層は、前記膜状の凹凸層の屈折率に近い屈折率と、前記膜状の凹凸層の屈折率との屈折率差が大きい屈折率とに調整可能である、
     請求項2に記載の光学デバイス。
  4.  前記屈折率調整層は、光散乱性が変化可能である、
     請求項1~3のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  5.  前記屈折率調整層は、前記入射光を配光させた状態で前記光散乱性を発現可能である、
     請求項4に記載の光学デバイス。
  6.  前記屈折率調整層は、高分子を含む、
     請求項1~3のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  7.  前記高分子は、前記屈折率調整層内でポリマー構造を形成し、
     前記ポリマー構造は、前記屈折率調整層の前記凹凸層側の表面に到達する複数の到達点を有し、
     前記複数の到達点の間の平均距離は、前記凹凸層の平均凹凸ピッチよりも大きい、
     請求項6に記載の光学デバイス。
  8.  前記屈折率調整層は、前記凹凸層から離れる方向に、前記高分子の含有量が大きくなる、
     請求項6に記載の光学デバイス。
  9.  前記屈折率調整層は、不透明性を有する状態に変化可能である、
     請求項1~8のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  10.  透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部を備え、
     前記透明性可変部と前記屈折率調整層との間に、前記第1電極が配置されている、
     請求項1に記載の光学デバイス。
  11.  発光体をさらに備える、
     請求項1に記載の光学デバイス。
  12.  前記発光体からの光は、前記屈折率調整層を導光する、
     請求項11に記載の光学デバイス。
  13.  前記第1電極及び前記第2電極の少なくとも一方は、複数に分割されている、
     請求項1~12のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  14.  第1ガラスパネルと、
     第2ガラスパネルと、をさらに備え、
     前記第1ガラスパネルと第2ガラスパネルとの間に、密閉空間が設けられ、
     前記第1電極と前記屈折率調整層と前記第2電極とを備えた光学調整体は、前記密閉空間に配置されている、
     請求項1に記載の光学デバイス。
  15.  透明性を有する状態と、不透明性を有する状態とが変化可能な透明性可変部を備え、
     前記光学調整体は、前記第2ガラスパネルに支持され、
     前記透明性可変部は、前記密閉空間に配置され、前記第1ガラスパネルに支持されている、
     請求項14に記載の光学デバイス。
  16.  前記第1ガラスパネルは、前記透明性可変部の基板である、
     請求項15に記載の光学デバイス。
  17.  前記凹凸層は、前記第1電極と前記屈折率調整層との間に配置される、
     請求項1~16のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  18.  前記屈折率調整層は、スペーサを含み、
     前記スペーサは、前記凹凸層の凹凸のピッチよりも大きく、前記屈折率調整層の厚みを形成する、
     請求項17に記載の光学デバイス。
  19.  前記凹凸層は、複数の柱部を備え、
     前記複数の柱部は、前記屈折率調整層を貫通して前記第2電極に接し、前記屈折率調整層の厚みを形成する、
     請求項17に記載の光学デバイス。
  20.  前記凹凸層と前記屈折率調整層との間に、前記第1電極が配置され、
     前記第1電極は、凹凸面を有する、
     請求項1~16のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  21.  前記凹凸層は、不規則な凹凸を有する、
     請求項1~16のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  22.  前記凹凸層は、前記屈折率調整層に向かって突出する複数の凸部を備え、
     前記複数の凸部の先端は、突出位置が揃っている、
     請求項21に記載の光学デバイス。
  23.  前記第1電極及び前記第2電極の少なくとも一方は、平面視において前記凹凸層からはみ出した電極接続部を備えている、
     請求項1~16のいずれか1項に記載の光学デバイス。
  24.  前記屈折率調整層は、前記近赤外光領域での屈折率が調整可能である、
     請求項1に記載の光学デバイス。
  25.  前記屈折率調整層は、前記膜状の凹凸層の屈折率に近い屈折率と、前記膜状の凹凸層の屈折率との屈折率差が大きい屈折率とに調整可能である、
     請求項24に記載の光学デバイス。
  26.  請求項24又は25に記載の光学デバイスと、
     前記光学デバイスに入射する近赤外線量を検知する第1検知部及び前記光学デバイスから出射する近赤外線量を検知する第2検知部の少なくとも一つと、
     前記第1検知部又は前記第2検知部で検知した前記近赤外線量に応じて前記第1電極と前記第2電極との間の電圧を制御する制御部とを備える、
     光学デバイス制御装置。
  27.  さらに、前記第1検知部又は前記第2検知部で検知した前記近赤外線量を表示する表示部を備える、
     請求項26に記載の光学デバイス制御装置。
  28.  さらに、前記光学デバイスにおける前記第1電極と前記第2電極とに電力を供給する電池を備える、
     請求項26又は27に記載の光学デバイス制御装置。
  29.  前記光学デバイスにおける前記屈折率調整層の屈折率調整材料として液晶材料を含む、
     請求項26~28のいずれか1項に記載の光学デバイス制御装置。
  30.  請求項1~16のいずれか1項に記載の光学デバイスの製造方法であって、
     第1基板の上に前記第1電極及び樹脂層を形成し、
     前記樹脂層の形成後に、インプリントにより前記樹脂層の表面に凹凸を与えて、前記樹脂層から前記凹凸層を形成し、
     第2基板の上に前記第2電極を形成し、
     前記屈折率調整層の材料を、前記凹凸層及び前記第1電極のうちの一方の上、又は、前記第2電極の上に塗布し、
     前記第1電極と前記第2電極とを対向させて、前記第1基板と前記第2基板とを接着する、
     光学デバイスの製造方法。
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